DE1029087B

DE1029087B - Single-phase AC motor

Info

Publication number: DE1029087B
Application number: DEV10045A
Authority: DE
Original assignee: VERWO AG
Current assignee: VERWO AG
Priority date: 1955-11-30
Filing date: 1956-01-18
Publication date: 1958-04-30

Description

Einphasen -Wechselstrommotor Die Erfindung betrifft- einen Einphasen-Wechselstrommotor, dessen Stator mindestens ein Paar von Spaltpolen aufweist, die je mit einer Erregerwicklung und einer einen Teilpol umschließenden Kurzschlußwicklung versehen sind, und wobei zwischen diesen Spaltpolen (Hauptpolen) erregerwicklungslose Spaltpole (Hilfspole) mit je einer einen Teilpol umschließenden Kurzschlußwicklung angeordnet sind.Single-phase AC motor The invention relates to a single-phase AC motor, whose stator has at least one pair of split poles, each with an excitation winding and a short-circuit winding surrounding a partial pole are provided, and wherein between these gap poles (main poles) coil-free gap poles (auxiliary poles) are each arranged with a short-circuit winding enclosing a partial pole.

Bei einer bekannten Ausführung dieser Art besitzt der Motor zwei Hauptpole und zwei Hilfspole, die gleich breit sind wie die Hauptpole. Je nach dem Erregungssinn der beiden Hauptpole arbeitet der Motor vier- oder sechspolig, d. h. bei einer Netzfrequenz von 50 Hz mit etwa 1500 bzw. 1000 Touren/Min., wobei die wirkliche Drehzahl natürlich um den Schlupf von der Synchrondrehzahl abweicht. Mit diesem Motor wird bezweckt, zwei Geschwindigkeitsstufen zu erzielen. Die vorliegende Erfindung bezweckt demgegenüber, das Anzugsmoment des Motors zu erhöhen.In a known embodiment of this type, the motor has two main poles and two auxiliary poles that are the same width as the main poles. Depending on the sense of arousal of the two main poles, the motor has four or six poles, i.e. H. at a network frequency of 50 Hz with about 1500 or 1000 revs / min., whereby the real speed of course deviates from the synchronous speed by the slip. The purpose of this engine is to to achieve two speed levels. The present invention aims in contrast, to increase the torque of the motor.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Hilfspole um so viel schmäler als die Hauptpole sind, daß durch dieselben die von der Zahl der Hauptpole abhängige Synchrondrehzahl nicht verändert wird.This is achieved according to the invention in that the auxiliary poles are so are much narrower than the main poles, that because of them, those of the number of the main poles dependent synchronous speed is not changed.

Der Motor arbeitet dabei stets angenähert mit der durch die Zahl der Hauptpole bedingten Synchrondrehzahl, ein Motor mit zwei Hauptpolen also bei 50 Hz mit angenähert 3000 Touren/Min.The motor always works approximately with that given by the number of Synchronous speed due to the main poles, a motor with two main poles i.e. at 50 Hz with approximately 3000 tours / min.

Es hat sich experimentell gezeigt, daß ein derart ausgebildeter Motor ein um etwa 200/o höheres Anzugsmoment aufweist als die üblichen Spaltpolmotoren ohne Hilfspole von gleichen Hauptabmessungen und gleicher Synchrondrehzahl.It has been shown experimentally that a motor designed in this way has a starting torque that is around 200 / o higher than that of conventional shaded-pole motors without auxiliary poles of the same main dimensions and the same synchronous speed.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt Fig. 1 eine Ansicht des Statorblechkörpers mit den schematisch angedeuteten Wicklungen, Fig. 2 eine Ansicht des Rotorblechkörpers, Fig. 3 eine zur magnetischen Verbindung der Enden zweier benachbarter Teilpole dienende Eisenbrücke.An exemplary embodiment of the invention is shown in the drawing. 1 shows a view of the laminated stator body with the schematically indicated Windings, FIG. 2 shows a view of the laminated rotor body, FIG. 3 shows a view of the magnetic Connection of the ends of two adjacent partial poles serving iron bridge.

Der Stator des dargestellten Einphasen-Wechselstrommotors weist ein Paar von gespaltenen Hauptpolen 1 auf, die je von einer Wicklung 2 umgeben sind. Der kleinere Hauptteilpol 3 ist mit einer Kurzschlußwicklung 4 versehen, während der andere Hauptteilpol 5 keine solche Wicklung trägt. Dies entspricht der Ausbildung der üblichen Spaltpolmotoren.The stator of the single-phase AC motor shown has a Pair of split main poles 1, each surrounded by a winding 2. The smaller main part pole 3 is provided with a short-circuit winding 4 while the other main part pole 5 does not have such a winding. This corresponds to the training the usual shaded pole motors.

Zwischen den Hauptpolen 1 sind nun ebenfalls gespaltene Hilfspole 6 angeordnet, und zwar, in der Umfangsrichtung des Stators betrachtet, jeweils in der Mitte zwischen den Hauptpolen 1. Der Hilfsteilpol 7 ist wiederum mit einer Kurzschlußwicklung 8 versehen, der Hilfsteilpol 9 dagegen nicht. In der Umfangsrichtung des Stators folgt dabei jeweils auf einen nicht mit Kurzschlußwicklung versehenen Hauptteilpol 5 ein mit Kurzschlußwicklung versehener Hilfsteilpol 7. Infolgedessen folgt auch auf jeden Hilfsteilpol 9 ohne Kurzschlußwicklung ein Hauptteilpol 3 mit Kurzschlußwicklung.Between the main poles 1 there are now also split auxiliary poles 6 arranged, namely, viewed in the circumferential direction of the stator, each in the middle between the main poles 1. The auxiliary sub-pole 7 is in turn with a short-circuit winding 8 provided, the auxiliary sub-pole 9, however, not. In the circumferential direction of the stator follows a main part pole that is not provided with a short-circuit winding 5 an auxiliary sub-pole 7 provided with a short-circuit winding. As a result, it also follows on each auxiliary sub-pole 9 without a short-circuit winding, a main-part pole 3 with a short-circuit winding.

Das Ende eines jeden Hauptteilpols 3 bzw. 5 ist mit dem Ende des benachbarten Hilfsteilpols 9 bzw. 8 durch eine Eisenbrücke 10 magnetisch verbunden. Fig.3 zeigt eine Abwicklung dieser Eisenbrücke. Diese Eisenbrücke steht auf einer Seite mit der Kante 11 auf ihrer ganzen Länge mit einem Teilpol, z. 13. dem Teilpol 3, in Berührung. Auf der anderen Seite weist die Brücke Vorsprünge 12 auf, so daß sie mit dem anderen Teilpol, z. B. dem Teilpol 9, nur absatzweise in Berührung steht. Die Berührung könnte auch auf beiden Seiten nur absatzweise stattfinden.The end of each main part pole 3 or 5 is magnetically connected to the end of the adjacent auxiliary part pole 9 or 8 by an iron bridge 10. 3 shows a development of this iron bridge. This iron bridge is on one side with the edge 11 over its entire length with a partial pole, z. 13. the partial pole 3, in contact. On the other hand, the bridge has projections 12 so that it is connected to the other partial pole, e.g. B. the partial pole 9, is only intermittently in contact. The contact could also only take place intermittently on both sides.

Der Rotor ist ein Kurzschlußrotor bekannter Art. Im folgenden werden noch die Hauptdaten eines ausgeführten Motors angegeben: Länge des Stator- und des Rotorblechkörpers 55 min, Außendurchmesser des Statorblechkörpers 85 mm. Außendurchmesser des Rotorblechkörpers 39,5 mm, Luftspalt 0,3 mm. Die übrigen Abmessungen der Eisenteile sind aus -den Figuren mit Hilfe des graphisch angegebenen Maßstabes zu entnehmen, der für alle drei Figuren gilt.The rotor is a short-circuit rotor of known type. The following will the main data of a running motor are also given: length of the stator and the Laminated rotor body 55 min, outer diameter of the laminated stator body 85 mm. outer diameter of the laminated rotor body 39.5 mm, air gap 0.3 mm. The remaining dimensions of the iron parts can be taken from the figures with the aid of the graphically indicated scale, which applies to all three figures.

Die Wicklungen 2 besitzen je 880 Windungen aus isoliertem Kupferdraht von 0,32 mm Durchmesser. Die Kurzschlußwicklungen sind alle gleich und bestehen je aus einer einzigen Windung eines Kupferstreifens von 1,5X6 mm Querschnitt.The windings 2 each have 880 turns made of insulated copper wire 0.32 mm in diameter. The short-circuit windings are all the same and each consist of a single turn of a copper strip with a cross-section of 1.5X6 mm.

Im Rotor sind 15 Kupferstäbe von 3,5 mm Durchmesser angebracht, die an ihren Enden mittels Kupferscheiben kurzgeschlossen sind. Die Stäbe sind in bekannter Weise längs des Rotorkörpers verdreht, und zwar um 2,5 Nutenteilungen. Die Stäbe haben also die Form von Schraubenlinien.15 copper rods with a diameter of 3.5 mm are attached to the rotor are short-circuited at their ends by means of copper washers. The bars are well known Way twisted along the rotor body by 2.5 slot pitches. The bars so have the shape of helical lines.

Der so ausgebildete Motor eignet sich bei Parallelschaltung der Wicklung 2 zum Betrieb mit einer Wechselspannung von 220 V und bei Serienschaltung für eine Wechselspannung von 380 V.The motor designed in this way is suitable for parallel connection of the winding 2 for operation with an alternating voltage of 220 V and with a series connection for one AC voltage of 380 V.

Bei festgebremstem Rotor und Anschluß an 220 V ist ein Anzugsmoment von etwa 600 cmg und bei Anschluß an 380V ein Anzugsmoment von etwa 500 cmg gemessen worden. Versuche mit bekannten Motoren gleicher Hauptabmessungen mit verschiedenen Spaltpolformen, aber ohne die Hilfsspaltpole 6, haben dagegen nur Anzugsmomente von 400 bis 500 cmg bei 220 V und von 340 bis 420 cmg bei 380 V ergeben. Die Steigerung des Anzugsmomentes ist somit sehr beträchtlich; nämlich etwa 200/o. Eine theoretische Erklärung dieser durch viele Versuche erhärteten Tatsache kann nicht gegeben werden. Die großen Schwierigkeiten, die einer Verfeinerung der an sich bekannten Theorie der Entstehung des Drehfeldes im Spaltpolmotor entgegenstehen, sind bekannt. In der Praxis kann man weder die Formen der tatsächlich auftretenden Felder noch das Betriebsverhalten der Motoren mit genügender Sicherheit voraussagen.When the rotor is braked and connected to 220 V, a tightening torque is required of about 600 cmg and a torque of about 500 cmg when connected to 380V been. Tests with known motors of the same main dimensions with different Shaded pole shapes, but without the auxiliary shaded poles 6, only have tightening torques from 400 to 500 cmg at 220 V and from 340 to 420 cmg at 380 V. The increase the tightening torque is therefore very considerable; namely about 200 / o. A theoretical one An explanation of this fact, which has been confirmed by many attempts, cannot be given. The great difficulties involved in refining the theory, which is known per se the development of the rotating field in the shaded pole motor are known. In In practice one can neither see the forms of the fields actually occurring nor that Predict the operating behavior of the engines with sufficient certainty.

Der beschriebene Motor weist auch ein um etwa 10% höheres Kippmoment und eine um etwa 100/o höhere abgegebene Leistung im normalen Betriebsbereich auf als die bekannten Vergleichsmotoren, während der Wirkungsgrad ungefähr derselbe ist.The motor described also has an overturning torque that is approximately 10% higher and a power output that is approximately 100 / o higher in the normal operating range than the known comparison motors, while the efficiency is about the same is.

Während der beschriebene Motor nur ein Hauptpolpaar besitzt und somit bei einer Netzfrequenz von 50 Hz mit einer Tourenzahl von 3000 Touren/Min. abzüglich Schlupf läuft, ist es natürlich zur Erzielung niedrigerer Tourenzahlen ohne weiteres möglich, zwei oder mehr Hauptpolpaare und ebenso viele Hilfspolpaare zu verwenden.While the motor described has only one main pole pair and thus at a mains frequency of 50 Hz with a number of revolutions of 3000 revolutions / min. less If there is slippage, it is naturally easy to achieve lower numbers of revolutions possible to use two or more main pole pairs and as many auxiliary pole pairs.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Single-phase AC motor with a stator at least has a pair of shaded poles, each with an excitation winding and a one Partial pole enclosing short-circuit winding are provided, and between these Gap poles (main poles) coil-free gap poles (auxiliary poles) with a one Partial pole enclosing short-circuit winding are arranged, characterized in that that the auxiliary poles (6) are so much narrower than the main poles (1) that through the same does not change the synchronous speed, which is dependent on the number of main poles will.

2. Motor according to claim 1, characterized in that in the circumferential direction of the Each stator to a main part pole (5) not provided with short-circuit winding an auxiliary sub-pole (7) provided with a short-circuit winding (8) follows.

3. Motor after Claim 2, characterized in that the end of each main part pole (3, 5) with the end of the neighboring auxiliary sub-pole (9, 7) through an iron bridge (10) is magnetically connected.

4. Motor according to claim 3, characterized. that the iron bridge (10) with at least one of the magnetically connected by it Partial poles are only in contact with one another (see 12).

5. Motor according to claim 1, characterized in that the auxiliary poles (6) are each arranged in the middle between the main poles (1) in the circumferential direction of the stator. References considered: U.S. Patent Nos. 2,636,154, 2,322,942; French Pat. No. 1,064,568.