DE1180040B - Selbsttaetige Bremseinrichtung an Induktions-motoren mit zylindrischem, ueber die gesamte Statorlaenge aktivem Kurzschlusslaeufer - Google Patents

Description

• Selbsttätige Bremseinrichtung an Induktionsmotoren mit zylindrischem, über die gesamte Statorlänge aktivem Kurzschlußläufer Die Erfindung betrifft eine selbsttätige Bremseinrichtung an Induktionsmotoren mit zylindrischem Kurzschlußläufer, wobei ein normales Statorfeld über das Rotorfeld einen mit der Bremse verbundenen koaxial zum Rotorkörper angeordneten Ankerkörper zur Lüftung der Bremse beeinflußt. Hierbei soll bei einer wirksamen Länge des Kurzschlußläufers mit seinen Leiterstäben entsprechend der Länge des Stators zur Umwandlung elektrischer in mechanische Energie wie bei jedem normal ausgelegten Motor beim Anfahren des Motors zur Lüftung der unter Federdruck stehenden, mechanischen Bremse das sich sofort um einen eisenumschlossenen, nur die Stirnseite frei lassenden Kurzschlußring bildende starke Magnetfeld und nach dem Hochlaufen des Motors auf Nenndrehzahl das inzwischen voll wirksame, über einen als Polkörper ausgebildeten, vom koaxial anschließenden Rotorblechpaket durch eine nicht magnetisierbare Zwischenschicht magnetisch getrennten Teil des Rotors wirksame Statorhauptfeld dienen. Der Polkörper ist mittels eines Messingbleches von den übrigen Läuferblechen magnetisch getrennt. Dieser Polkörper besteht mit sektorartigen Lamellen aus magnetisierbarem Material und aus diese Lamellen trennenden radialen Wänden aus nicht magnetisierbarem eingegossenem Material, das auch die Leiterstäbe bildet, mit welchen der Polkörper mit dem übrigen Läuferblechpaket verbunden ist. Außerdem ist der Kurzschlußring zum Aufbau eines kräftigen Magnetfeldes in den Polkörper eingelagert.
• Die Erstellung des Polkörpers eines solchen bekannten Bremsmotors, bei welchem sowohl die Läuferjochlamellen als auch die Längsnuten bzw. die Ringnut zur Aufnahme der Leiterstäbe bzw. des Kurzschlußringes durch spanabhebende Bearbeitung erzielt werden, ist aber verhältnismäßig aufwendig.
• Mit der Erfindung wird eine Vereinfachung der Herstellung der vorerwähnten Bremseinrichtung an Induktionsmotoren, mit zylindrischem Kurzschlußläufer angestrebt, die insbesondere eine rationellere Fertigung des Polkörpers als bisher ermöglicht.
• Diese gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der einzelne, vom Rotor getrennte Polkörper aus zwei durch Verbundguß miteinander verbundenen Gußkörpern besteht, wovon ein Gußkörper, der den Polkörper scheibenartig gegen das Läuferblechpaket abschließt und sich axial buchsenartig zur Bremse hin zur Durchführung der Läuferwelle erstreckt, aus nicht magnetisierbarem Stahl und der andere Gußkörper aus magneitisierbarern Stahl besteht. Eine bevorzugte Ausführungsform des vorbeschriebenen Gegenstandes kennzeichnet sich dadurch, daß der die Lagerbuchse bildende Gußkörper mit radial abstrebenden und axial verlaufenden, werkstoffeigenen Rippen versehen ist, wobei vorzugs# weise ferner sowohl der aus nicht magnetisierbarem Stahl als auch der aus magnetisierbarem Stahl bestehende Gußkörper Nuten u. dgl. zur Aufnahme der auf den Polkörper entfallenden Leiterstabteile und des Kurzschlußringes aufweist.
• Eine vorteilhafte Weiterbildung des vorbeschriebenen Gegenstandes, nämlich des mit dem Polkörper korrespondierenden, axial verschiebbar gelagerten, mit dem beweglichen Teil der mechanischen Bremse verbundenen Magnetkörpers, ist dadurch gekennzeichnet, daß in den Läufer des Motors zweckmäßig vier auf den Umfang gleichmäßig verteilt angeordnete und achsparallel verlaufende Stäbe, zweckmäßig aus Messing oder Stahl, an Stelle von vier Leiterstäben fest eingebettet sind, die Stäbe den Kurzschlußring durchgreifen und in koaxial angeordnete passende Durchbrüche des Magnetkörpers eingreifen, wobei vorzugsweise die Durchbrüche des Magnetkörpers, welche zweckmäßig in einem Flansch des Magnetkörpers angeordnet sind, mit Buchsen aus dielektrischem Werkstoff, vorzugsweise aus Kunststoff, ausgekleidet sind.
• Durch diese Maßnahmen kann der Erfindungsgegenstand einfacher und billiger als bekannte Ausführungsformen erstellt werden. Ferner erübrigen sich bisher erforderliche, gesondert anzuordnende Mittel zur magnetischen Isolierung des Polkörpers vom übrigen Läufer. Auch ist der erfindungsgemäß ausgebildete Polkörper beträchtlich stabiler als bisher, d. h., während bei bekannten Ausführungsformen die beim Drehen des Läufers von den Läuferjochlamellen des Polkörpers ausgeübten Fliehkräfte vornehmlich vom Kurzschlußring aufgenommen werden mußten, entfällt beim Erfindungsgegenstand eine mechanische Belastung des Kurzschlußringes, weil hierbei die Jochlamellen aus magnetischem Stahl mit dem unmagrietischen Gußteil nämlich den Rippen der Lagerbuchse und der Scheibe ein an ihren Grenzen innig verbundenes Ganzes bilden. Dabei zeichnet sich der erfindungsgemäß ausgebildete Motor durch eine Erhöhung der magnetischen Anzugs- und Haltekräfte und einen für die Bremse günstigen Phasenverschiebungswinkel cos q# aus. Durch die ferner erfindungsgemäß vorgeschlagene Weiterbildung der Lagerung des Magnetkörpers wird eine einwandfreie Kupplung zwisch dem Polkörper und dem Magnetkörper und dem beweglichen Teil der mechanischen Bremse erzielt, die hohe Umfangskräfte bei leichter axialer Verschiebbarkeit des Magnetkörpers zu Übertragen vermag, bei welcher auch durch die Anordnung von Buchsen aus Kunststoff eine Schmierung nicht erforderlich ist und vor allem eine bei der Erprobung des Erfindungsgegenstandes ohne Kunststoffbuchsen sich gezeigte Funkenerosion zwischen den aus dem Polkörper herausragenden, als Kupplungselemente dienenden Stabenden und den ihnen zugeordneten Durchbrüchen im Magnetkörper unterbleibt.
• In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in einem Ausführungsbeispiel dargestellt. Es zeigt Fig. 1 einen Teil eines Motors mit Bremseinrichtung, im wesentlichen im Längsschnitt, F i g. 2 eine Einzelheit des Motors vor der Montage, in Richtung A der F i g. 1 gesehen, F i g. 3 desgleichen, entsprechend der Linie C-D der F i g. 2 gesehen.
• Der Motor besteht im wesentlichen aus einem Gehäuse 1 mit Lagerschilden 2, einem normalen Statorblechpaket mit Wicklung 3, einer Läuferwelle 4 mit einem Läuferblechpaket 5 mit eingegossenen, bis in einen Polkörper 7 reichenden Leiterstäben, einem Ankerkörper 8 und einer mechanischen, unter Federdruck einer Schraubendruckfeder 9 stehenden Bremse 10. Hierbei ist der Polkörper 7, der in F i g. 2 und 3 vergrößert dargestellt ist, im einzelnen aus einer Scheibe 11 aus nicht magnetisierbarem Stahl mit einer werkstoffeigenen Lagerbuchse 12 und werkstoffeigenen Rippen 13 und einem durch Verbundguß verbundenen, entsprechenden Gußteil 14 aus magnetisierbarem Stahl, wobei vorzugsweise zunächst der aus nicht magnetisierbarem Stahl bestehende Gußteil hergestellt wird, letzterer anschließend in eine Polkörperform eingelegt und daran anschließend die Form mit flüssigem, magnetisierbarem Stahl angefüllt wird, wodurch sich eine innige Verbindung der aus verschiedenen Werkstoffen bestehenden Gußteile ergibt, weil hierbei zusätzlich der Gußteil 14 während des Erkaltens auf den aus nicht magnetisierbarem Stahl bestehenden Gußteil aufschrumpft. Der Polkörper besitzt ferner Längsnuten 15, zylindrische Durchbrüche 16 und eine Ringnut 17 zur Aufnahme der Leiterstäbe, von achsparallel angeordneten, im Läufer fest eingebettenen Stahlstäben 19 und des Kurzschlußringes 18. Die Stahlstäbe 19 greifen beim Fertigteil durch den Kurzschlußring 18 in Bohrungen 20 eines Flansches 21 des Magnetkörpers 8 ein, wobei die Bohrungen 20 mit Kunststoffbuchsen 22 ausgekleidet sind. Der in F i g. 2 und 3 dargestellte Polkörper wird vorzugsweise ferner entsprechend den strichpunktierten Linien 23 durch Drehen weiter verformt, wie es die F i g. 1 zeigt. Außerdem ist der Magnetkörper 8 dieser Formgebung des Polkörpers angepaßt, wodurch eine weitere Erhöhung der magnetischen Anzugs- und Haltekräfte für die Bremse erzielt wird.

Claims (3)

1. Patentansprüche: 1. Selbsttätige Bremseinrichtung an Induktionsmotoren mit zylindrischem, über die gesamte Statorlänge aktivem Kurzschlußläufer, bei der das Statorfeld und das Rotorfeld des Motors einen mit der unter Federdruck stehenden mechanischen Bremse verbundenen, koaxial zum Rotorkörper angeordneten Ankerkörper zur Lüf- tung der Bremse in der Weise beeinflußt, daß beim Anlaufen des normal ausgelegten Motors das sich sofort um den eisenumschlossenen, nur die Stirnseite frei lassenden Kurzschlußring bildende starke Magnetfeld und nach dem Hochlaufen auf die Nenndrehzahl das inzwischen voll wirksame Statorhauptfeld über einen koaxial an das Rotorblechpaket anschließenden, von diesem durch eine nicht magnetisierbare Zwischenschicht getrennten, als Polkörper mit sektorartigen Lamellen aus magnetisierbarem Material und diese Lamellen trennenden radialen Wänden aus nicht magnetisierbarem eingegossenem Material ausgebildeten Teil des Rotors dient, wobei ferner der Kurzschlußring im Polkörper eingelagert und der Polkörper durch die eingegossenen Leiterstäbe mit dem übrigen Läuferblechpaket verbunden ist, dadurch gekennz e i c h n e t, daß der einzelne, vom Rotor (4/5) getrennte Polkörper (7) aus zwei durch Verbundguß miteinander verbundenen Gußkörpern besteht, wovon ein Gußkörper (11/12), der den Polkörper (7) scheibenartig gegen das Läuferblechpaket (5) abschließt und sich axial buchsenartig zur Bremse (10) hin zur Durchführung der Läuferwelle (4) erstreckt, aus nicht magnetisierbarem Stahl und der andere Gußkörper (14) aus magnetisierbarem Stahl besteht.
2. 2. Bremseinrichtung nach Anspruch 1, da-(12) bildende Gußkörper mit radial abstrebendurch gekennzeichnet, daß der die Lagerbuchse den und axial verlaufenden, werkstoffeigenen Rippen (13) versehen ist, wobei vorzugsweise ferner sowohl der aus nicht magnetisierbarem Stahl als auch der aus magnetisierbarem Stahl bestehende Gußkörper (11, 14) Nuten (15, 17) u. dgl. zur Aufnahme der auf den Polkörper (7) entfallenden Leiterstabteile und des Kurzschlußringes (18) aufweist. 3. Bremseinrichtung nach einem oder beiden vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß in den Läufer (4, 5) des Motors zweckmäßig vier auf den Umfang gleichmäßig verteilt angeordnete und achsparallel verlaufende Stäbe (19), zweckmäßig aus Messing oder Stahl, an Stelle von vier Leiterstäben fest eingebettet sind, die Stäbe (19) den Kurzschlußring (18) durchgreifen und in koaxial angeordnete, passende Durchbrüche (20) des Magnetkörpers (8) eingreifen, wobei vorzugsweise die Durchbrüche (20) des Magnetkörpers (8), welche zweckmäßig in einem Flansch (21) des Magnetkörpers (8) angeordnet sind, mit Buchsen (22) aus dielektrischem Werkstoff, vorzugsweise aus Kunststoff, ausgekleidet sind.
3. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 943 071; deutsche Auslegesehriften Nr. 1043 483, 1068357.