DE899227C

DE899227C - Elektrische Maschine mit im Laeufer angeordneter Kaefig- und Erregerwicklung

Info

Publication number: DE899227C
Application number: DES3368D
Authority: DE
Inventors: Arthur Glaubitz; Dr-Ing Wilhelm Leukert
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1941-09-12
Filing date: 1941-09-12
Publication date: 1953-12-10

Description

Elektrische Maschine mit im Läufer angeordneter Käfig-und Erregerwicklung Die Erfindung betrifft elektrische Maschinen mit im Läufer angeordneter Käfig- und Erregerwicklung. Bei bisher bekanntgewordenen Ausführungen waren Käfigstäbe und Spulenseiten der Erregerwicklung in gemeinsame Nuten angeordnet. Das hat einerseits den Nachteil zur Folge, daß Erreger-und Käfigwicklumg nicht unabhängig voneinander ein- und ausgebaut werden können. Andererseits ist es auch nicht möglich, die Käfigstäbe fest in der Nut zu verkeilen, ohne die Isolation der Erregerwicklung zu beschädigen.
Diese Schwierigkeiten werden gemäß der Erfindung dadurch überwunden, daß die Käfigstäbe in besonderen Nuten zwischen den Erregerwicklungsnuten angeordnet werden. Auf diese Weise ist eine vollständige Trennung von Käfig- und Erregerwicklung innerhalb des Läuferkörpers und damit eine weitestgehende Unabhängigkeit im Aus- und Einbau der beiden Wicklungen gegeben. Außerdem können die Käfigstäbe mit einer Steigung in etwa radialer Richtung keilförmig ausgebildet und durch radial von außen eingetriebene keilförmige Beilagen entsprechender Steigung fest an die Nutenwände gedrückt werden Auf diese Weise wird ein guter Wärmeübergang zwischen Käfigstäben und Läufereisen gesichert.
Gemäß der weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Käfigwicklung vorzugsweise unter Hartlöturig aller Verbindungsstellen so ausgebildet, daß sich die Enden der Stäbe frei ausdehnen und zuzusammenziehen können. Zu diesem Zweck werden Fahnen vorgesehen, die, an einem Ende mit den Käfigstäben, am anderen Ende mit den Kurzschlußr ingen verbunden sind.
Zweckmäßig sind die Fahnen in Radalebenen unterteilt, wobei die, Teilfahnen im Abstand voneinander angeordnet werden. Außerdem ist es vorteilhaft, die Teilfahnen, insbesondere durch Krümmung, federnd auszubilden. Auf diese Weise wird neben einer guten Nachgiebigkeit eine, wirksame Kühlung erreicht. Zur Erleichterung der Herstellung können Fahnen und Kurzschlußringe bereits vor der Anordnung auf dem Läufer miteinander verbunden werden. Zusätzlich können die Kurzschlußringe, z. B. auf der Läuferwelle, axial verschiebbar sein. Wie ohne weiteres zu ersehen ist, können sich nunmehr die in der Läufereisenmitte festgelegten Stäbe mit den Fahnen und Kurzschlußringen bei Wärmedehnungen frei bewegen. Um eine Überbeanspruchung der Fahnen zu vermeiden, werden vorteilhaft die Kurzschlußringe in der Umfangsrichtung durch am Läufer befestigte Bolzen mitgenommen. Die Fliehkräfte der aus dem Läufereisen herausragenden Stabenden werden zweckmäßig, soweit sie nicht selbsttragend sind, einschließlich eines Teiles der Fahnen von den Läuferkappen für die Erregerwicklungen aufgenommen. -In den Fig. i bis 4 der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Hierbei besitzt der Läufer i eines Turbosynchronmotors Nuten 2 für die Erregerwicklung und nach .der Erfindung zwischen diesen liegende..besonde.re Nuten 3 für die Käfigstäbe 4. Diese sind keilförmig ausgebildet, so daß sie durch radial von außen eingetriebene keilförmige Beilagen 5 fest an die Notenwände gedrückt werden können. Diese Beilagen werden zwecks guter Wärmeableitung und Ausnutzung des Notenquerschnitts -vorteilhaft auselektrisch gutleitendem- Werkstoff, z. B. Bronze, hergestellt. Diese Keile 5 werden, gegebenenfalls unter Verwendung von. Zwischenlagen 6, durch Verschlußkeile 7 gesichert. Die Enden der Käfigstäbe 4 sind gemäß der Erfindung mit Fahnen 8 bis i i bzw. 12 bis 15 durch Hartlötung verbunden. Ausbildungen der Fahnen können insbesondere der rechten Seite der Fig. i entnommen werden. Durch die bogenförmige Ausgestaltung der Fahnen 12 bis 15 wird- eine besonders gute 'Federung erzielt, so daß die Stabenden in radialer Richtung arbeiten können. Wie ersichtlich, werden zwischen den Teilfahnen Zwischenräume frei gelassen, um eine gute Kühlung zu gewährleisten. Fig. 4 zeigt hierzu noch die für die gezeigten Fahnen notwendige Ausbildung der Stabenden. Der Stab besitzt zur Befestigung der Fahnenenden Schlitze 16. Die anderen Fahnenenden sind mit den Kurzschlußringen 17 durch Hartlötung- verbunden. Diese sind in axialer Richtung auf der Läuferwelle 18 verschiebbar, in der Umfangsrichtung jedoch durch zweckmäßig isolierte Mitnehmerstifte i9 bzw. Leisten 20 gesichert. Diese aus den Fig.2 und 3 ersichtlichen Leisten sitzen hierbei isoliert in Nuten 21 der Welle 18 oder der Nabe der Läufer. Die Kürzschlußringe 17 sind sowohl in axialer als auch in radialer Richtung auf den Leisten verschiebbar. Im vorliegenden Falle sind drei Leisten der beschriebenen Art am Umfang angeordnet. Durch die. Leisten 2o wird gleichzeitig bei einer Ringaufweitung, insbesondere durch Wärmedehnung, eine konzentrische Ringlage gewährleistet. Die Fliehkräfte der Stabenden und der Fahnen werden zum größten Teil durch die Läuferkappe 22 aufgenommen. Zur weiteren Verbesserung der Kühlung sind am Nutengrund noch Kühlkanäle 23 vorgesehen.
Bei der erfindungsgemäßen Anordnung wird nicht nur der Ein- und Ausbau der Erregerwicklung durch die Käfigwicklung nicht gestört, sondern es wird auch eine besonders gute Kühlung der Käfigwicklung erreicht, weil wegen der nunmehr möglichen Verkeilung.der Käfigstäbe die Anlaufwärme im wesentlichen aus den Stäben in das Läufereisen übergeleitet wird. Gleichzeitig sind die Wärmedehnungen des Käfigs unschädlich gemacht worden. Die Ausgestaltung eignet sich besonders für Antriebsmaschinen von Pumpen, Kompressoren u. dgl., die, mit diesen gekuppelt, aus eigener Kraft anlaufen müssen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Elektrische Maschine mit im Läufer angeordneter Käfig- und Erregerwicklung, insbesondere Turbosynchronmotor, dadurch gekennzeichnet, daß die Käfigstäbe in besonderen Nuten zwischen den Erregerwicklungsnuten angeordnet sind.
2. Elektrische Maschine nach Anspruch i, gekennzeichnet durch Fahnen, die an einem Ende mit den Käfigstäben, am anderen Ende mit den Kurzschlußringen, zweckmäßig durch Hartlötung, verbunden sind. '
3. Elektrische Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fahnen, vorteilhaft in Radialebenen, unterteilt sind, wobei die Teilfahnen im Abstand voneinander angeordnet sind.
4. Elektrische Maschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilfahnen, zweckmäßig durch Krümmung, federnd ausgebildet sind.
5. Elektrische Maschine nach Anspruch i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurzschlußringe, z. B. auf der Läuferwelle, axial verschiebbar sind und in der Umfangsrichtung durch am Läufer befestigte zweckmäßig isolierte Leisten bzw. Bolzen gehalten werden.
6. Elektrische Maschine nach Anspruch i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der Käfigstäbe gegen die; Fliehkraftwirkung durch die Läuferkappen abgestützt sind.
7. Elektrische Maschine nach Anspruch i bis 6, gekennzeichnet durch keilförmige Käfigstäbe mit einer Steigung in etwa radialer Richtung, die durch radial von außen eingetriebene keilförmige Beilagen aus elektrisch gutleitendem Werkstoff, z. B. Brunze, entsprechender Steigung an die Nutenwände gedrückt werden. B. Elektrische Maschine nach Anspruch i bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten für die Käfigstäbe, vorzugsweise am Nutengrund, mit Kühlkanälen versehen sind.