DE1035750B

DE1035750B - Single-phase asynchronous motor

Info

Publication number: DE1035750B
Application number: DET9059A
Authority: DE
Inventors: Rudolf Nater
Original assignee: Telefunken AG
Current assignee: Telefunken AG
Priority date: 1954-02-18
Filing date: 1954-02-18
Publication date: 1958-08-07

Description

Einphasen-Asynchronmotor Es sind Einphasen-Asynchronmotoren mit Kurzschlußläufer bekannt, bei denen das Drehfeld durch Kurzschlußringe auf den Hilfspolen erzeugt wird. Diese Motoren werden zum Antrieb von Plattenspielern, Plattenwechslern, Magnettongeräten u. dgl. verwendet. Bei diesen Geräten kommt es auf die Einhaltung einer vorgeschriebenen Drehzahl an. Die Drehzahl ist durch die Reibung in den Lagern des Motors selbst und der angetriebenen Teile bestimmt. Da sich jedoch die Reibung schon wegen der verschiedenen Betriebstemperaturen nicht genügend konstant halten läßt, ist ein Motor erwünscht, der eine möglichst geringe Abhängigkeit der Drehzahl vom Drehmoment und damit von der zu überwindenden Reibung hat. Diese Forderung kann durch Verwendung eines entsprechend leistungsstarken Motors leicht erfüllt werden, da bei diesem die Kennlinie für die Abhängigkeit der Drehzahl vom Drehmoment steiler als bei einem schwächeren Motor verläuft. Da aber die höheren Kosten eines größeren Motors im allgemeinen nicht aufgewendet werden können, mußte man bisher die Nachteile eines kleinen Motors in Kauf nehmen, deren Art von der Ausführungsform des Motors abhängt.Single-phase asynchronous motors They are single-phase asynchronous motors with squirrel cage rotors known, in which the rotating field is generated by short-circuit rings on the auxiliary poles will. These motors are used to drive turntables, record changers and magnetic recorders and the like used. With these devices it comes to the observance of a prescribed Speed. The speed is due to the friction in the bearings of the motor itself and the driven parts are determined. However, since the friction is already due to the different operating temperatures cannot be kept constant enough is a Motor desired that has the lowest possible dependence of the speed on the torque and thus of the friction to be overcome. This requirement can by using a correspondingly powerful engine can easily be met, since this the characteristic curve for the dependence of the speed on the torque is steeper than with one weaker engine runs. But since the higher costs of a larger motor in the in general, one had to face the disadvantages of one accept small motor, the type of which depends on the embodiment of the motor.

Es sind zwei Ausführungsformen solcher Motoren bekannt. Bei der einen Ausführungsform ist der Stator U-förmig ausgebildet. Die beiden Schenkel werden durch ein Joch verbunden, welches die Wicklung trägt. Diese Anordnung hat den Nachteil, daß die Streuung verhältnismäßig groß ist. Die Leistung des Motors ist deshalb geringer, als sie beim Fehlen einer solchen Streuung sein würde. Ferner hat die Streuung zur Folge, daß Brummstörungen dadurch entstehen, daß das Chassis des Plattenspielers durch das magnetische Streufeld zu Schwingungen angeregt wird und damit den Tonabnehmer beeinflußt. Man könnte diese Beeinflussung durch ein zwischen Motor und Chassis angeordnetes Stahlblech verhindern, jedoch entzieht ein solches Blech dem Motor wegen der vorhandenen Streuung noch mehr magnetische Energie, so daß die Leistung des Motors noch mehr herabgesetzt wird.Two embodiments of such motors are known. With the one Embodiment, the stator is U-shaped. The two legs will be connected by a yoke which carries the winding. This arrangement has the disadvantage that the spread is relatively large. The power of the engine is therefore lower, than it would be in the absence of such a spread. Furthermore, the spread has to Consequence that hum disturbances arise from the fact that the chassis of the turntable is excited to vibrate by the stray magnetic field and thus the pickup influenced. One could have this influence through a between the engine and the chassis Prevent arranged sheet steel, however, such sheet deprives the engine because of the existing scattering even more magnetic energy, so that the power of the engine is degraded even more.

Diese Nachteile sind bei der anderen Ausführungsform der Motoren nicht vorhanden. Bei dieser anderen Ausführungsform befindet sich je eine Wicklung auf den beiden Hauptpolen des Stators, also in unmittelbarer Nähe des Läufers. Der Stator hat Mantelform, so daß der magnetische Fluß nach beiden Seiten durch das Statorpaket verläuft. Diese Anordnung ist sehr streuarm, hat aber den Nachteil, daß bei der Fabrikation die erforderliche Toleranz der Eigenschaften des Motors nicht eingehalten werden kann. Dies kommt daher, daß die Bleche des Statorpaketes den Rotor nicht ganz umgeben können, weil die beiden Hauptpole zwecks Einschiebens der Spulen für den Stator einen Abstand haben müssen, der gleich der Spulenhöhe ist. Es müssen deshalb zur Ausbildung der Hilfspole nachträglich Polschuhe eingesetzt werden. Die hierbei auftretenden Luftspalte lassen sich bei der Fabrikation nicht genügend gleichmäßig erzielen. Man kann also bei Verwendung dieser Ausführungsform von Motoren in der Fabrikation nicht mit genügender Sicherheit die erforderliche Drehzahl erzielen.These disadvantages do not exist in the other embodiment of the motors available. In this other embodiment there is one winding each the two main poles of the stator, i.e. in the immediate vicinity of the rotor. The stator has a jacket shape, so that the magnetic flux to both sides through the stator runs. This arrangement is very low in scatter, but has the disadvantage that in the Manufacturing did not comply with the required tolerance of the properties of the motor can be. This is because the laminations of the stator core do not support the rotor can completely surround because the two main poles for the purpose of inserting the coils for the stator must have a distance that is equal to the coil height. To have to therefore pole shoes can be used subsequently to form the auxiliary poles. the The air gaps that occur here cannot be sufficiently uniform during manufacture achieve. So you can use this embodiment of motors in the Fabrication cannot achieve the required speed with sufficient reliability.

Man stand also vor der Wahl, entweder bei Verwendung dieses Motors den Nachteil einer nicht festliegenden Drehzahl oder bei Verwendung des anderen Motors den Nachteil eines größeren Brummens und einer stark von der Reibung abhängigen Drehzahl in Kauf nehmen oder einen größeren Motor der letzteren Art verwenden zu müssen.So there was a choice between using this engine the disadvantage of a non-fixed speed or when using the other Motor has the disadvantage of a greater hum and a heavily dependent on the friction Accept speed or use a larger motor of the latter type have to.

Die Erfindung zeigt eine neue Möglichkeit, ohne nennenswert größeren Aufwand einen Motor mit kleiner Streuung und trotzdem mit der verlangten Toleranz der Eigenschaften bauen zu können. Man braucht dann keinen größeren Motor als bisher.The invention shows a new possibility, without a noticeably larger one Expenditure on an engine with a small spread and still with the required tolerance of the properties to be able to build. You don't need a bigger motor than before.

Die Erfindung bezieht sich auf die oben. beschriebene erste Ausführungsform des Einphasen-Asynchromnotors mit Kurzschlußläufer, bei dem der durch eine Wirkung erzeugte magnetische Fluß durch ein U-förmiges Statorpaket, in dessen Basis der Rotor angeordnet ist, und ein abnehmbares Jochpaket verläuft, und bei dem das Drehfeld durch Kurzschlußringe auf dem von den Hauptpolen durch Einschnürungen des Statorpaketes getrennten Hilfspolen erzeugt wird. Erfindungsgemäß ist die in zwei gleiche oder annähernd gleiche Teile aufgeteilte Wicklung auf den beiden Schenkeln des U-förmigen Statorpaketes angeordnet. Auf diese Weise wird die Streuung des Motors so wesentlich herabgesetzt, daß die maximale Leistung um etwa 500/o heraufgeht. Dies hat zur Folge, daß die Kennlinie, die die Abhängigkeit des Drehmomentes von der Drehzahl darstellt, wesentlich steiler abfällt, so daß sich Änderungen des Drehmomentes infolge Änderungen der zu überwindenden Reibung weniger in einer Änderung der Drehzahl auswirken. Der erfindungsgemäße Motor verhält sich also genau so, als wenn man einen bekannten Motor mit einem dickeren Statorpaket verwendet hätte (z. B. 20 mm statt 14 mm Höhe des Statorpaketes).The invention relates to the above. first embodiment described of the single-phase asynchronous motor with squirrel cage, in which the by an effect generated magnetic flux through a U-shaped stator, in the base of the Rotor is arranged, and a removable yoke package runs, and in which the rotating field by short-circuit rings on the one of the main poles by constrictions of the stator core separate auxiliary poles is generated. According to the invention is the same or in two approximately equal parts split winding on the two legs of the U-shaped Arranged stator core. In this way, the spread of the engine becomes so significant reduced so that the maximum power goes up by about 500 / o. As a consequence, that the characteristic curve, which represents the dependence of the torque on the speed, drops off much more steeply, so that changes in torque as a result of changes in the friction to be overcome less in a change in the speed impact. The engine according to the invention behaves exactly as if you were one known motor with a thicker stator core (e.g. 20 mm instead 14 mm height of the stator core).

Die Aufteilung der Spulen auf zwei Schenkel des Stators ist bei Motoren an sich bekannt. Ein bekannter selbstanlaufender Einphasen-Wechselstrommotor mit als Scheibe ausgebildetem Rotor, der durch in ihm erzeugte Wirbelströme in Drehungen versetzt wird, benötigt aber kein abnehmbares Joch zum Aufbringen der Spulen, weil diese vor dem Einbau des Rotors auf die Schenkel aufgeschoben werden können.The division of the coils on two legs of the stator is the same for motors known per se. A well-known self-starting single-phase AC motor with designed as a disc rotor, which rotates by eddy currents generated in it is offset, but does not require a removable yoke for attaching the coils, because these can be pushed onto the legs before the rotor is installed.

Bei einem anderen bekannten Motor mit schräg ausgebildetem Luftspalt zwischen den Haupt- und Hilfspolen sind ebenfalls die Spulen auf den Schenkeln des Stators aufgebracht, jedoch ist auch hier das Joch offenbar nicht abnehmbar angeordnet, weil dann der Stator aus drei Teilen bestehen würde, die zur Sicherung ihrer gegenseitigen Lage besonders am Luftspalt durch zusätzliche Mittel zusammengehalten werden müßten. Bei solchen Motoren mit nichtabnehmbarem Joch ist es von keinem wesentlichen Einfluß auf die Streuung, ob die Spule auf dem Joch oder auf den Schenkeln aufgebracht ist. Eine wesentliche Verringerung der Streuung bei Anbringen der Spulen auf den Schenkeln gegenüber einer Anordnung einer einzelnen Spule auf dem Joch macht sich erst dann bemerkbar, wenn man ein getrenntes Joch verwendet, das wegen der einfacheren Aufbringung der Spulen vorteilhafter ist, denn dann können die Stoßfugen zwischen dem Joch und den Schenkeln keine Ablenkung des magnetischen Flusses zwischen Spule und Rotor bewirken, weil sie auf der anderen Seite der Spule liegen. Die Anwendung eines abnehmbaren Joches wird bei der Erfindung durch die bekannten Einschnürungen der Statorbleche zwischen den Haupt-und den Hilfspolen ermöglicht, denn dann sind keine zusätzlichen Halterungen für die Statörbleche zur Einhaltung der Luftspalttoleranzen erforderlich.In another known motor with an inclined air gap between the main and auxiliary poles are the coils on the legs of the Stator applied, but here too the yoke is apparently not arranged to be removable, because then the stator would consist of three parts that secure their mutual Position would have to be held together by additional means, especially at the air gap. In such motors with a non-removable yoke, it is of no significant influence on the spread of whether the coil is applied to the yoke or to the legs. A significant reduction in the spread when the coils are attached to the legs compared to an arrangement of a single coil on the yoke only then makes itself noticeable when using a separate yoke because of the easier application the coils is more advantageous, because then the butt joints between the yoke and the legs do not deflect the magnetic flux between the coil and rotor cause they are on the other side of the coil. The application of a removable Yoke is in the invention by the known constrictions of the stator laminations between the main and the auxiliary poles, because then there are no additional poles Brackets for the stator plates required to maintain the air gap tolerances.

Die Abbildungen zeigen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. In Abb. 1 ist eine Aufsicht und in Abb. 2 eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Motors dargestellt. Das Statorpaket 1 in Abb. 1 enthält auf der linken Seite eine kreisförmige Aussparung für den Läufer 2. Die beiden Hilfspole auf der rechten und linken Seite des Rotors werden in bekannter Weise durch Kurzschlußringe 3 und 4 erzeugt. Der Stator 1 besitzt auf der rechten Seite zwei Schenkel, über die ein Joch 5 gelegt ist. Bei den bekannten Motoren war die Wicklung auf diesem Joch 5 angeordnet. Bei Anwendung der Erfindung wird die in die beiden Teile 6 und 7 aufgeteilte Wicklung jedoch auf den Schenkeln angeordnet. Bei einer Netzwechselspannung von 110 Volt werden die beiden Wicklungen 6 und 7 parallel geschaltet, während sie bei 220 Volt in Reihe geschaltet werden.The figures show an embodiment of the invention. In fig. Fig. 1 is a plan view and Fig. 2 is a side view of the engine according to the invention shown. The stator packet 1 in Fig. 1 contains a circular one on the left Recess for the runner 2. The two auxiliary poles on the right and left side of the rotor are generated in a known manner by short-circuit rings 3 and 4. Of the Stator 1 has two legs on the right side, over which a yoke 5 is placed is. In the known motors, the winding was arranged on this yoke 5. at The application of the invention is the winding divided into the two parts 6 and 7 but arranged on the thighs. With an AC mains voltage of 110 volts the two windings 6 and 7 are connected in parallel while they are at 220 volts can be connected in series.

In der Seitenansicht in Abb. 2 ist der Motor an einem Stahlblech 8 befestigt, welches zur Abschirmung des Streuflusses dient. Dieses Stahlblech 8 ist über Gummischeiben 9 am Chassis 10 des Plattenspielers befestigt. Wegen der geringen Streuung des Motors treten an sich schon geringere Brunimstörungen als bei Verwendung des bekannten Motors auf. Diese Brummstörungen lassen sich durch Verwendung des Abschirmbleches 8 noch weiter vermindern, weil die geringe Streuung des Motors zur Folge hat, daß das Abschirmblech die Leistung des Motors nur wenig verringert, so daß das Abschirmblech 8 keine stärkeren Änderungen der Drehzahl bei Änderungen der Reibung verursacht.In the side view in Fig. 2, the engine is on a sheet steel 8 attached, which serves to shield the leakage flux. This steel sheet 8 is attached to the chassis 10 of the turntable via rubber disks 9. Because of the low If the motor is scattered, there are less Brunim disturbances than when using it of the well-known engine. This hum can be eliminated by using the Reduce shielding plate 8 even further, because the low dispersion of the motor for The result is that the shield plate only slightly reduces the performance of the motor, so that the shielding plate 8 no major changes in the speed with changes in the Causes friction.

Claims

PATENT CLAIM Single-phase asynchronous motor with short-circuit. A rotor in which the magnetic flux generated by a winding runs through a U-shaped stator pack, in the base of which the rotor is arranged, and a removable yoke pack, and in which the rotating field is created by short-circuit rings on the auxiliary poles separated from the main poles by constrictions in the stator pack is produced, characterized in that the winding divided into two identical or approximately identical parts is arranged on the two legs of the U-shaped stator core. Documents considered: German Patent No. 660 767; Swiss Patent No. 168 836; U.S. Patent Nos. 2,016,603, 2,487,258, 2,492,207.