DE1175355B

DE1175355B - Shaded pole motor

Info

Publication number: DE1175355B
Application number: DEL42534A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Paul Vaske
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1962-07-25
Filing date: 1962-07-25
Publication date: 1964-08-06
Also published as: GB1043277A

Description

Spaltpolmotor Im Spaltpolmotor wird eine Spaltpolwicklung über eine Hauptpolwicklung transformatorisch erregt. Spannungen und Ströme in der Spaltpolwicklung sind abhängig vom magnetischen Fluß im Spaltpol und nur dann ausreichend groß, wenn der magnetische Fluß im Spaltpol eine entsprechende Größe zum magnetischen Fluß im Hauptpol erreicht. Für ein optimales Drehfeld im Spaltpolmotor muß der magnetische Fluß durch den Spaltpol außerdem dem magnetischen Fluß im Hauptpol zeitlich mit einer Phasenverschiebung c) = 180° - p a nacheilen, wenn mit E der räumliche Winkel bezeichnet ist, um den der Hauptpol gegen den Spaltpol räumlich versetzt ist, und p die Polpaarzahl ist.Shaded pole motor In the shaded pole motor, a shaded pole winding is energized by a transformer via a main pole winding. Voltages and currents in the shaded pole winding are dependent on the magnetic flux in the shaded pole and are only sufficiently large if the magnetic flux in the shaded pole reaches a corresponding size to the magnetic flux in the main pole. For an optimal rotating field in the shaded pole motor, the magnetic flux through the shaded pole must also lag behind the magnetic flux in the main pole with a phase shift c) = 180 ° - p a, if E denotes the spatial angle by which the main pole spatially against the shaded pole is offset, and p is the number of pole pairs.

Diese Phasenverschiebung kann annähernd dadurch erreicht werden, daß ein wesentlicher Teil des den Spaltpol durchsetzenden Hauptflusses nicht in den Läufer gelangt, sondern über eine magnetische Streubrücke am Läufer vorbei in den nächsten Hauptpol abgeleitet wird. Diese Brücke wird durch ein eingesetztes Streublech oder einen aasgestanzten Streusteg gebildet und erstreckt sich vom Polhorn des Spaltpols zum Polhorn des Hauptpols. Da die Streubleche wesentlich dünner als die Polhörner sind, werden sie in der Regel bereits schon durch den Anteil des magnetischen Flusses, der über das Streublech in den Läufer gelangt, magnetisch gesättigt. Diese magnetische Sättigung behindert den magnetischen Fluß zwischen Spaltpol und Hauptpol, so daß der Spaltpolmotor seine optimale Leistung nicht erreichen kann. Andererseits hat aber die Sättigung des Streubleches den Vorteil, daß ein annähernd sinusförmiger Feldverlauf am Hauptpol erreicht wird und dadurch Oberfelderscheinungen, wie Drehmomentsättel in der Drehmoment-Drehzahl-Kennlinie, verringert werden. Wegen dieses Vorteils hat man bisher die Beeinträchtigung der optimalen Leistung hingenommen. Das trifft auch auf Spaltpolmotoren zu, in denen an Stelle von Streublechen aasgestanzte Streustege benutzt werden, oder auch für Spaltpolmotoren ohne Streubleche und Streustege, sogenannte streublechlose Spältpolmotoren, in denen besonders geformte Polhörner die Funktion des Streubleches übernehmen, eine magnetische Streubrücke zwischen Spaltpol und Hauptpol zu bilden. So ist z. B. ein Ständerblechpaket für einen streublechlosen Spaltpolmotor bekannt, in dessen Polhörner Stanzlöcher gestanzt sind, die den Eisenquerschnitt an den Polhörnern verringern. Der magnetische Fluß von den Polhörnern in den Läufer läßt in den Polhörnern Sättigungszonen 'entstehen. Die Polhörner werden zu magnetischen Streubücken mit Sättigungszonen, durch die Feldoberwellen verkleinert werden und ein nahezu sinusförmiger Feldverlauf über dem Hauptpol erreicht wird. Die magnetische Sättigung in den Polhörnern begrenzt den magnetischen Fluß im Spaltpol. Der Spaltpolmotor erreicht seine optimale Leistung nicht, wenn der magnetische Fluß im Spaltpol von der ihm entsprechenden, vorgegebenen Größe zum magnetischen Fluß im Spaltpol abweicht.This phase shift can be achieved approximately in that a substantial part of the main flow passing through the shaded pole does not enter the Runner gets, but via a magnetic scattering bridge past the runner into the next main pole is derived. This bridge is made by an inserted diffuser or a punched scattering web is formed and extends from the pole horn of the split pole to the polar horn of the main pole. Because the diffuser plates are much thinner than the polar horns are, they are usually already due to the portion of the magnetic flux, which gets into the rotor via the diffuser is magnetically saturated. This magnetic Saturation hinders the magnetic flux between the shaded pole and the main pole, so that the shaded pole motor cannot achieve its optimum performance. On the other hand has but the saturation of the diffuser has the advantage that an approximately sinusoidal Field course at the main pole is achieved and thereby upper field phenomena, such as torque saddles in the torque-speed curve. Because of this, it has an advantage so far, the impairment of optimal performance has been accepted. That also applies shaded-pole motors, in which, instead of scattering sheets, there are punched scattering webs can be used, or for shaded-pole motors without spreading sheets and spreading bars, so-called Shaded pole motors without scatter lamination, in which specially shaped pole horns function take over the scattering sheet, a magnetic scattering bridge between the shaded pole and Main pole to form. So is z. B. a stator core for a sheet metal free Shaded pole motor known, in the pole horns punched holes are punched that the iron cross-section decrease on the polo horns. The magnetic flux from the polar horns into the rotor creates zones of saturation in the polar horns. The polar horns become magnetic Scatter bridges with saturation zones through which field harmonics are reduced and an almost sinusoidal field profile is achieved over the main pole. The magnetic Saturation in the polar horns limits the magnetic flux in the shaded pole. The shaded pole motor does not achieve its optimum performance when the magnetic flux in the shaded pole of deviates from the corresponding predetermined size to the magnetic flux in the split pole.

Diesem bekannten Spaltpolmotor fehlt neben der magnetischen Streubrücke für den sinusförmigen Feldverlauf eine zweite, von der ersten unabhängige magnetische Streubrücke, die getrennt von der ersten nur den passenden magnetischen Fluß im Spaltpol sichert. Der Spaltpolmotor hat den Mangel, daß in ihm eine getrennte, unabhängige optimale Einstellung sowohl für den sinusförmigen Feldverlauf als auch den dabei passenden Fluß im Spaltpol nicht verwirklicht ist.This known shaded-pole motor is missing in addition to the magnetic leakage bridge a second magnetic field independent of the first for the sinusoidal field curve Scatter bridge, which is separated from the first only the matching magnetic flux in the Shaded pole secures. The shaded pole motor has the defect that it has a separate, independent one optimal setting for the sinusoidal field profile as well as for that matching flux in the shaded pole is not realized.

Dieser Stand der Technik bei Spaltpolmotoren soll durch die Erfindung weiterentwickelt werden und ein Spaltpolmotor mit annähernd sinusförmigem Feldverlauf am Hauptpol mit optimaler Leistung geschaffen werden.This prior art in shaded pole motors is intended to be supported by the invention to be further developed and a shaded pole motor with an approximately sinusoidal field curve at the main pole with optimal performance.

Erfindungsgemäß wird das für einen Spaltpolmotor, bei dem die magnetische Verbindung von Spaltpol und Hauptpol längs des Polbohrungsumfanges durch eingesetzte Streubleche oder aasgestanzte, die Polhörner verbindende bzw. verlängernde Streustege erfolgt, dadurch erreicht, daß parallel zu den Streublechen bzw. den die Polhörner verbindenden bzw. verlängernden Streustegen eine weitere magnetisch getrennte Streubrücke in Form eines Koppelbleches bzw. eines Hornes eines Koppelpols angeordnet ist. Dadurch ist jeder der beiden Streuflüsse optimal für sich einstellbar. Diese zweite magnetische Streubrücke wird durch ein Koppelblech geschaffen, das in einem gewissen Abstand parallel zuin Streublech liegt oder bei streublechlosem Motor von Polhornansatz zu Polhornansatz oder von Polhornansatz am Spaltpol zum Joch, oder durch einen Hilfspol, einen sogenannten Koppelpol, ersetzt ist, dessen Polhorn parallel zum Polhorn des Spaltpols oder zum angestanzten Streusteg verläuft.According to the invention for a shaded pole motor in which the magnetic Connection of shaded pole and main pole along the circumference of the pole bore through inserted Scatter plates or punched, the pole horns connecting or extending spreading webs takes place, achieved in that parallel to the diffuser or the pole horns connecting or extending scattering bars another magnetically separated scattering bridge is arranged in the form of a coupling plate or a horn of a coupling pole. Through this each of the two leakage fluxes can be optimally adjusted for itself. This second magnetic Scatter bridge is created by a coupling plate that is at a certain distance parallel to the diffuser or, if the motor is without a diffuser, has a pole horn attachment to pole horn attachment or from pole horn attachment at the split pole to the yoke, or is replaced by an auxiliary pole, a so-called coupling pole, whose pole horn is parallel runs to the pole horn of the shaded pole or to the punched scattered web.

Das Koppelbelch oder der Koppelpol der Erfindung kann mit Schlitzen, Löchern oder Nuten zur Erzeugung magnetischer Sättigungszonen versehen sein und dadurch auf einen optimalen Streufluß eingestellt sein.The coupling plate or the coupling pole of the invention can be provided with slots, Holes or grooves for generating magnetic saturation zones be provided and thereby be adjusted to an optimal leakage flux.

In F i g. 1 bis 4 der Zeichnung ist die Erfindung an Ausführungsbeispielen für Ständer von Spaltpolmotoren im Schnitt dargestellt. Es zeigt F i g. 1 einen Teilschnitt eines vierpoligen Spaltpolmotors mit Streublech und Koppelblech, F i g. 2 einen Teilschnitt eines streublechlosen vierpoligen Spaltpolmotors mit erweiterten Polhörnern und einem Koppelblech, F i g. 3 einen Teilschnitt eines streublechlosen vierpoligen Spaltpolmotors mit erweiterten Polhörnern und einem Koppelblech am Spaltpol zum Joch des Ständers und F i g. 4 einen zweipoligen Spaltpohnotor mit eingesetzten Polen und einem Koppelblech vom Joch des Ständers zum Spaltpol.In Fig. 1 to 4 of the drawing is the invention in exemplary embodiments shown in section for stator of shaded-pole motors. It shows F i g. 1 one Partial section of a four-pole shaded pole motor with diffuser plate and coupling plate, F i G. 2 shows a partial section of a four-pole shaded pole motor without stray lamination, with expanded Pole horns and a coupling plate, F i g. 3 shows a partial section of a lamellar-free one four-pole shaded pole motor with extended pole horns and a coupling plate on the shaded pole to the yoke of the stator and F i g. 4 a two-pole split motor with inserted Poles and a coupling plate from the yoke of the stator to the shaded pole.

Nach F i g. 1 ist am Ständerblech 10 mit dem Joch 11 und dem angostanzten Pol 12 der Hauptpol 14 vom Spaltpol 15 durch die Nut 13 getrennt. Der Spaltpol 15 trägt die Spaltpolwicklung 16. Die Hauptpolwicklung 18 liegt in der Hauptnut 17. Zwischen dem Polhorn des Hauptpols 14 und dem Polhorn des Spaltpols 15 ist als erste magnetische Streubrücke ein Streublech 19 eingeschoben. Die zweite magnetische Brücke bildet das Koppelblech 20 parallel zum Streublech 19. Das Koppelblech 20 ist in eine Nut am Hauptpol 14 und eine Nut am Spaltpol 15 eingeschoben. Ein Luftspalt trennt das Streublech 19 magnetisch vom Koppelblech 20. Der magnetische Fluß im Koppelblech 20 und im Streublech 19 kann durch Schlitze, Löcher oder Nuten oder ähnliche Hilfsmittel zur Erzeugung von Sättigungszonen eingestellt sein. Das Koppelblech ist elastisch in Nuten gehalten oder stützt sich gegen die Wicklung 18 ab. Es muß keine vorgegebene feste Lage einnehmen wie das Streublech in bezug auf den Luftspalt am Läufer.According to FIG. 1, the main pole 14 is separated from the shaded pole 15 by the groove 13 on the stator plate 10 with the yoke 11 and the stamped pole 12. The shaded pole 15 carries the shaded pole winding 16. The main pole winding 18 is located in the main slot 17. Between the pole horn of the main pole 14 and the pole horn of the shaded pole 15, a diffuser plate 19 is inserted as the first magnetic scatter bridge. The second magnetic bridge forms the coupling plate 20 parallel to the diffuser plate 19. The coupling plate 20 is inserted into a groove on the main pole 14 and a groove on the shaded pole 15 . An air gap separates the diffuser plate 19 magnetically from the coupling plate 20. The magnetic flux in the coupling plate 20 and in the diffuser plate 19 can be adjusted by slots, holes or grooves or similar aids to create saturation zones. The coupling plate is held elastically in grooves or is supported against the winding 18. It does not have to occupy a predetermined fixed position like the diffuser in relation to the air gap on the rotor.

Nach F i g. 2 ist in einem streublechlosen Spaltpolmotor mit erweiterten Polhörnern das Koppelblech 21 zwischen die Ansatzstelle am Polhorn des Hauptpols 22 und die Ansatzstelle am Polhorn des Spaltpols 23 eingesetzt.According to FIG. 2 is in a shaded pole motor without stray lamination with extended Pole horns the coupling plate 21 between the attachment point on the pole horn of the main pole 22 and the attachment point on the pole horn of the split pole 23 is used.

Nach F i g. 3 ist bei einem streublechlosen Spaltpolmotor das Koppelblech 24 von der Ansatzstelle des Polhornes des Spaltpols 25 aus zum Joch 26 des Ständers geführt.According to FIG. 3 is the coupling plate in a shaded pole motor without stray lamination 24 from the point of attachment of the pole horn of the shaded pole 25 to the yoke 26 of the stator guided.

Nach F i g. 4 wird bei einem zweipoligen Spaltpolmotor mit einem aus Ständerjochring 28 und Polstern 27 bestehenden Ständerblechpaket die zweite magnetische Brücke durch je einen angestanzten Koppelpol 29 gebildet, die am Ständerjochring 28 vom Joch 30 aus zwischen den Hauptpolen des Polsterns 27 und den Spaltpolen 31 angeordnet sind. Dabei haben die Koppelpole 29 nur ein zum Spaltpol gerichtetes Polhorn. Der Koppelpol 29 bildet mit dem Steg von den Hauptpolen des Polsterns 27 zum Spaltpol 31 einen bestimmten Luftspalt. Über diesen Luftspalt wird vom Spaltpol 31 ein Streufiuß abgezogen und dadurch die zweite magnetische Brücke geschaffen.According to FIG. 4, in a two-pole shaded-pole motor with a stator laminated core consisting of stator yoke ring 28 and pads 27, the second magnetic bridge is formed by a punched coupling pole 29 each, which are arranged on the stator yoke ring 28 from the yoke 30 between the main poles of the padding 27 and the shaded poles 31. The coupling poles 29 have only one pole horn directed towards the split pole. The coupling pole 29 forms with the web from the main poles of the pad 27 to the split pole 31 a certain air gap. A stray flux is drawn off from the gap pole 31 via this air gap, thereby creating the second magnetic bridge.

Claims

Claims: 1. Shaded pole motor, in which the magnetic connection of gap and main pole along the circumference of the pole bore through inserted diffuser plates or punched, the polar horns connecting or lengthening spreading webs are carried out, d a d u r c h g e -k e n n n z e i c h n e t that parallel to the diffuser plates resp. the scattering webs connecting or extending the pole horns a further magnetically separate scattering bridge in the form of a coupling plate or a horn of a coupling pole is arranged.

2. Shaded pole motor according to claim 1 with a scattering plate from the main pole to the shaded pole, characterized in that the coupling plate (20) is parallel to the diffuser plate (19) is arranged.

3. Shaded pole motor according to claim 1 with the pole horns extending Spreading webs, characterized in that the coupling plate (21) from the attachment point to Attachment point of the pole horns is used.

4. shaded pole motor according to claim 1 with spreading webs extending the pole horns, characterized in that the coupling plate (24) between the attachment parts of the pole horn at the split pole (25) and the yoke (26) is used.

5. Shaded pole motor according to claim 1 with a stator yoke ring and stator laminated core stacked by poles connected by stray bars, characterized in that that on the stator yoke ring (28) between each main pole and shaded pole (31) a parallel Coupling pole (29) running towards the stray web between the main pole and the shaded pole is punched is.

6. shaded pole motor according to claim 5, characterized in that each coupling pole (29) only one directed towards the split poles (31) and running parallel to the scattering ridge Polhorn has.

7. Shaded pole motor according to claim 6, characterized in that the parallel Pole horns of the coupling pole that run to the web between the main and split poles (31) are arranged at a certain air gap distance from the spreading web. Into consideration Extracted publications: German Auslegeschrift No. 1073 612.