DE1196779B

DE1196779B - Bracing of the individual sheets of pronounced poles for the pole wheel of electrical machines

Info

Publication number: DE1196779B
Application number: DEA44143A
Authority: DE
Inventors: James Jordan Hatcher
Original assignee: Allis Chalmers Corp
Current assignee: Allis Chalmers Corp
Priority date: 1962-09-28
Filing date: 1963-09-26
Publication date: 1965-07-15

Description

Verspannung der Einzelbleche ausgeprägter Pole für das Polrad elektrischer Maschinen Die Erfindung betrifft einen ausgeprägten Pol für das Polrad einer dynamoelektrischen Maschine mit einer Vielzahl von zu einem Stapel angeordneten Lamellen, welche außen am Polrand Nuten für die Dämpferwicklung aufweisen, und mit wenigstens einer Bohrung in dem Lamellenstapel zur Aufnahme eines die Lamellen zusammenhaltenden Spannbolzens, wobei die Nuten und die Stirnseiten des Stapels zur Bildung eines Dämpferkäfigs wenigstens teilweise mit einem elektrisch leitenden, nichtmagnetischen Material vergossen sind.Bracing of the individual sheets of pronounced poles for the pole wheel electrical Machines The invention relates to a salient pole for the pole wheel of a dynamo-electric Machine with a large number of lamellae arranged in a stack, which are on the outside have on the pole edge grooves for the damper winding, and with at least one hole in the stack of lamellas for receiving a clamping bolt that holds the lamellas together, wherein the grooves and the end faces of the stack to form a damper cage at least partially with an electrically conductive, non-magnetic material are shed.

Es ist bereits bekannt, ausgeprägte Pole für das Polrad einer dynamoelektrischen Maschine aus Stapeln von Lamellen zusammenzusetzen, die durch Schraubbolzen oder Nieten zusammengespannt sind. Dabei sind in geeignet angebrachten Wicklungsnuten am Umfang des Stapels elektrische Wicklungen angeordnet. Ein derartig aufgebauter Stapel wird auf dem Umfang des Polrades angebracht.It is already known, pronounced poles for the pole wheel of a dynamo-electric Machine assemble from stacks of lamellas fixed by bolts or Rivets are clamped together. In this case, winding grooves are suitably placed arranged on the circumference of the stack electrical windings. Such a structured one Stack is attached to the circumference of the pole wheel.

Es ist auch schon bekanntgeworden, Lamellenstapel mit Wicklungsnuten am äußeren Umfang sowie mit querlaufenden Bohrungen im Lamellenkörper zu versehen. In diese Schlitze und Bohrungen wurde dann Aluminium gegossen oder gespritzt, um die Lamellen zusammenzuspannen und gleichzeitig eine Käfigwicklung zu bilden. Das Ausfüllen der Wicklungsnuten mit einem nichtmagnetischen Material vermindert jedoch die Gesamtmenge des magnetischen Materials in dem Pol, wodurch die magnetische Charakteristik des Motors verschlechtert ist. Aus diesem Grunde mußte bisher bei Vergießen mit Aluminium die Gesamtausdehnung der ausgeprägten Pole größer gewählt werden, um den gleichen Fluß unterzubringen und das gleiche Drehmoment wie bei bekannten Motoren zu erhalten, deren Lamellenkörper entweder durch Nieten oder Schrauben zusammengehalten sind. Andererseits ist die Verspannung der Lamellen durch Nieten oder Schrauben herstellungstechnisch ungünstig.It has also become known, laminated stacks with winding grooves to be provided on the outer circumference as well as with transverse holes in the lamellar body. Aluminum was then poured or injected into these slots and holes to clamp the lamellas together and at the same time to form a cage winding. That However, filling the winding slots with a non-magnetic material is reduced the total amount of magnetic material in the pole, thereby creating the magnetic characteristic of the engine is deteriorated. For this reason, previously had to be included when potting Aluminum the total extension of the salient poles can be chosen to be larger accommodate the same flow and the same torque as with known motors to obtain the lamellar body held together either by rivets or screws are. On the other hand, the lamellas are braced by rivets or screws technically unfavorable.

Es ist auch bereits bekannt, Lamellen allein durch das herumgegossene oder herumgespritzte elektrisch leitende Material zusammenzuhalten. Der hierdurch herbeigeführte Zusammenhalt der Lamellen ist jedoch nicht zufriedenstellend.It is also already known to have lamellas simply by being cast around or to hold together splashed electrically conductive material. The one through this However, the cohesion of the lamellae that is brought about is not satisfactory.

Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines ausgeprägten Poles der eingangs genannten Gattung, bei dem die nach dem Zusammenlegen des Blechpaketes erforderlichen Arbeitsgänge möglichst einfach gestaltet sind und welcher einen fest und sicher verspannten, einheitlichen kompakten Körper bildet. Der Aufbau soll derart sein, daß weder die elektrischen noch die magnetischen Eigenschaften des Poles beeinträchtigt werden.The aim of the invention is to create a pronounced pole of the type mentioned at the beginning, in which the after the folding of the laminated core required operations are as simple as possible and which one is fixed and forms securely tensioned, uniform compact body. The structure should be like this be that neither the electrical nor the magnetic properties of the pole are affected will.

Hierzu sieht die Erfindung vor, daß die Enden des aus magnetischem Material bestehenden Spannbolzens über den Stapel hinausstehen und zur Festlegung des Stapels mit in das elektrisch leitende, nichtmagnetische Material eingegossen sind.For this purpose, the invention provides that the ends of the magnetic Material of the existing clamping bolt protruding beyond the stack and laying down of the stack cast into the electrically conductive, non-magnetic material are.

Es ist zwar auch schon bekannt, bei einem Rotor die Stäbe der Dämpferwicklung in Öffnungen des Rotors einzuschieben und die Endender Kurzschlußstäbe anschließend mit elektrisch leitendem Material zu vergießen. Diese Maßnahme ist jedoch gegenüber dem beim Erfindungsgegenstand vorgenommenen völligen Ausgießen der Wicklungsnuten sehr nachteilig, da an der übergangsstelle zwischen den Enden der Kurzschlußstäbe und dem gegossenen Material elektrische Kontaktschwierigkeiten auftreten, die besondere Maßnahmen erfordern. Bei dem ausgeprägten Pol der Erfindung wird das Vergießen dagegen an einer Stelle ausgeführt, bei der es nur auf eine gute mechanische Festigkeit ankommt.It is already known that the rods of the damper winding in a rotor insert into openings of the rotor and then the ends of the short-circuit rods to be cast with electrically conductive material. However, this measure is opposite the complete pouring of the winding grooves made in the subject of the invention very disadvantageous because at the transition point between the ends of the short-circuit rods and electrical contact difficulties occur with the cast material, the particular Require action. In the salient pole of the invention, the potting is against it Executed in a place where there is only good mechanical strength arrives.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß der Spannbolzen an beiden Enden verbreiterte Kopfteile aufweist. Hierdurch wird eine sichere Halterung in dem gegossenen Material gewährleistet. Der Spannbolzen weist außerdem bevorzugt kurz vor beiden Enden im Bereich des elektrisch leitenden, nichtmagnetischen Materials Ringnuten auf. Auf diese Weise kann ebenfalls die Halterung in dem herumgegossenen Material verbessert werden.In a preferred embodiment of the invention it is provided that the clamping bolt has widened head parts at both ends. This will a secure hold in the cast material is guaranteed. The clamping bolt also preferably points just before both ends in the area of the electric conductive, non-magnetic material ring grooves. This way you can too the retention in the overmolded material can be improved.

Die Erfindung wird _ im folgenden beispielsweise an Hand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt F i g. 1 eine Teil-Sthmansicht eines Polrades mit ausgeprägten Polen gemäß der Erfindung und F i g. 2 einen Querschnitt nach Linie II-II in F i g. 1.The invention is illustrated below, for example, with reference to the drawing described; in this FIG. 1 is a partial vertical view of a pole wheel with pronounced Poland according to the invention and FIG. 2 shows a cross section along line II-II in F i G. 1.

Nach der Zeichnung ist ein Rotor 10 mit ausgeprägten Polen gemäß der Erfindung drehbar im Stator eines üblichen Motors angebracht. Der Rotor 10 ist in gewöhnlicher Weise mit einer Nabe mit mehreren Armen 13 versehen, welche sich nach außen zu einem ringförmigen Kranz 14 erstrecken, an welchem eine Anzahl auf einem Bogen mit Abstand angeordneter ausgeprägter Pole 15 angebracht ist.According to the drawing, a salient pole rotor 10 according to the invention is rotatably mounted in the stator of a conventional motor. The rotor 10 is conventionally provided with a hub having a plurality of arms 13 which extend outwardly to an annular rim 14 on which a number of salient poles 15 spaced on an arc are attached.

Jeder ausgeprägte Pol 15 ist aus einer Anzahl im wesentlichen T-förmig gestalteter Lamellen 16 mit einem schwalbenschwanzförmigen Ansatz 17 am unteren Ende aufgebaut. Eine geeignete Wicklung 18 ist um jeden Pol unterhalb des Polschuhes der Lamellen gewickelt. Jede Lamelle hat nahe dem äußeren Umfang mehrere auf einem Bogen in Abständen angebrachte Nuten 20 für die Dämpferwicklung in dem Polschuh. Jede Lamelle hat auch ein Paar zentral angebrachter Öffnungen 21 im Polschaft der Lamelle. Mehrere Lamellen werden zu den ausgeprägten Polen 15 so zusammengesetzt, daß die Nuten 20 und die Öffnungen 21 fluchten. Magnetische Spannbolzen 23, die vorzugsweise aus Stahl gefertigt sind, sind in den Öffnungen 21 des Polschaftes des zusammengebauten Poles angeordnet. Die Spannbolzen 23 besitzen vorzugsweise einen mittleren Teil 24 und Kopfteile 25 an jedem Ende. Die Kopfteile 25 besitzen eine ringförmige Ausnehmung 26 und einen Flansch 27 am Ende der Spannbolzen. Ein geeignetes elektrisch leitendes Material 28, wie Aluminium, füllt die Nuten für die Dämpferwicklung und den Raum um die Köpfe 25 der Spannbolzen 23, so daß eine Käfigwicklung gebildet und die Spannbolzen in ihrer Lage befestigt werden. Dies ergibt einen festen kompakten Pol, der einen im wesentlichen massiven magnetischen Weg im Schenkel und in der Käfigwicklung hat. Beim Zusammenbau werden die Lamellen 16 auf den Spannbolzen 23 so zusammengesetzt, daß die Nuten 20 fluchten. Der Lamellenstoß wird dann eingespannt und in eine geeignete Form gebracht. Dann wird Aluminium in die Form gegossen, um die Nuten und den Raum an den Enden der Pole aufzufüllen. Dabei entsteht die Käfigwicklung, und die Spannbolzen werden in den Polen sicher verankert. Die Pole 15 werden dann an dem Rotor angebracht, wobei die Schwalbenschwanzansätze in den passenden Schlitzen 29 entlang des Kranzes 14 sitzen. Geeignete Keile 30 werden zwischen den Ansätzen 17 und einer Seite der Nuten angebracht, um die Pole sicher an dem Rotor zu befestigen.Each salient pole 15 is constructed from a number of essentially T-shaped lamellae 16 with a dovetail-shaped projection 17 at the lower end. A suitable winding 18 is wound around each pole below the pole piece of the laminations. Each lamella has, near the outer circumference, a plurality of grooves 20, which are arranged on an arc at intervals, for the damper winding in the pole piece. Each lamella also has a pair of centrally located openings 21 in the lamella’s pole shaft. Several lamellas are assembled to form the salient poles 15 so that the grooves 20 and the openings 21 are aligned. Magnetic clamping bolts 23, which are preferably made of steel, are arranged in the openings 21 of the pole shaft of the assembled pole. The tension bolts 23 preferably have a central portion 24 and head portions 25 at each end. The head parts 25 have an annular recess 26 and a flange 27 at the end of the clamping bolt. A suitable electrically conductive material 28, such as aluminum, fills the grooves for the damper winding and the space around the heads 25 of the tensioning bolts 23 so that a cage winding is formed and the tensioning bolts are secured in place. This results in a solid, compact pole that has a substantially massive magnetic path in the leg and in the cage winding. During assembly, the lamellae 16 are put together on the clamping bolt 23 in such a way that the grooves 20 are aligned. The joint of lamellas is then clamped in and brought into a suitable shape. Aluminum is then poured into the mold to fill in the grooves and space at the ends of the poles. This creates the cage winding and the clamping bolts are securely anchored in the poles. The poles 15 are then attached to the rotor with the dovetail lugs seated in the mating slots 29 along the rim 14. Appropriate wedges 30 are placed between the lugs 17 and one side of the grooves to securely attach the poles to the rotor.

Claims

Claims: 1. Pronounced pole for the pole wheel of a dynamo-electric Machine with a large number of lamellae arranged in a stack, which are on the outside have on the pole edge grooves for the damper winding, and with at least one hole in the stack of lamellas for receiving a clamping bolt that holds the lamellas together, wherein the grooves and the end faces of the stack to form a damper cage at least partially with an electrically conductive, non-magnetic material are potted, characterized in that the ends of the magnetic material existing clamping bolt (21) protrude beyond the stack and to determine the Rod are cast into the electrically conductive, non-magnetic material.

2. Pole according to claim 1, characterized in that the clamping bolt (21) on both Has widened ends of head parts (27).

3. Pole according to claim 1, characterized in that the clamping bolt (21) has annular grooves (26) shortly before both ends in the region of the electrically conductive, non-magnetic material. Documents considered: German Patent No. 857231; German Auslegeschrift No. 1070 284; U.S. Patents Nos. 2,784,333, 2,802,124.