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Elektrischer Drehstrommotor bzw. Drebstrommaschine.
Den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildet ein Elektromotor bzw. eine Dynamomaschine.
Es wurde schon bei den bisher bekanntgewordenen elektrischen Maschinen in Vorschlag gebracht, an Stelle von runden quadratische Bleche zu verwenden und dieselben in einer gegenseitig um 45 ver- drehten (versetzten) Lage übereinander anzuordnen. Eine derartige Anordnungsweise ist jedoch mit dem Ubelstand behaftet, dass gerade an Stellen, an denen die Bleche in der wirksamsten Weise am Ständerkern abgestützt werden könnten, das Eisen bloss die Hälfte seiner Festigkeit aufweist, so dass nicht nur keine richtige Abstützung erzielt, sondern auch eine hinreichend feste Zusammenpressung sämtlicher Statorbleche unmöglich wird.
Man versuchte diesem Übelstand durch Verwendung von Statorblechen mit in den Seitenmitten ausgesparten Bogen und durch Ausnutzung dieser Bogen als Stützflächen für die Ständergehäuserippen zu begegnen. Die Herstellung des Stators aus Blechen mit derartigen Ausschnitten stösst jedoch in der Praxis auf eine Reihe von Schwierigkeiten. Vor allem stellt das Ausstanzen der Bogen in den Blechseitemitten eine kostspielige Zusatzmassnahme dar, die sich insbesondere bei der Massenerzeugung ungünstig auswirkt. Überdies müssen die Ständerkerne mit Rippen, u. zw. mit längeren als die üblichen, versehen sein, da infolge der gänzlichen Zudeckung der im Elektromotor bzw. in der Dynamomaschine für den Luftdurchfluss unbedingt benötigten Stellen durch die Blechecken der Ständerkern einen grösseren Durchmesser haben muss.
Als Nachteil einer derartigen elektrischen Maschine ist der Umstand zu bezeichnen, dass infolge der mangelnden Zusammenpressung der Blechecken der Lauf des Elektromotors geräuschvoll sein wird.
Es sind auch Statoranordnungen bekanntgeworden, bei denen polygonale Bleche mit ihren Ecken symmetrisch verteilt und gegen die Innenfläche des Gehäuses abgestützt sind. Diese Anordnung hat den Nachteil, dass der Stator keine hinreichend starre Lagerung im Motorgehäuse findet, und ist auch eine Reinigung im Falle des Verstaubens unmöglich. Schliesslich gibt es auch Anordnungen, bei denen die Bleche zu Paketen vereinigt sind ; bei diesen musste die Starrheit der Konstruktion mit Hilfe von Bolzen erzielt werden, welche den ganzen Stator durchsetzen.
Alle diese Übelstände werden durch die vorliegende Erfindung beseitigt, die überdies Ersparnisse am Material des Ständerkernes unter gleichzeitiger Verbesserung der Statorkühlung ermöglicht.
Dies wird erfindungsgemäss dadurch erzielt, dass Blechpaket, welche aus polygonalen Blechen mit abgeschnittenen Ecken in bekannter Weise gebildet sind und bei welchen jedes Paket gegen die benachbarten um einen gewissen Winkel verdreht ist, so in ein Gehäuse eingesetzt sind, dass die Paketscheitel schraubenförmige Linien oder gebrochene Schraubenlinien bilden, wodurch zwischen der inneren Gehäusefläche und dem Stator ein schraubenförmiger Kanal bzw. schraubenförmige Kanäle gebildet werden.
Bei dieser Bauweise wird das Problem des Ständers vollständig, u. zw. auf sehr einfache Weise, gelöst, denn um die magnetische Symmetrie zu erzielen, genügt es vollkommen, wenn die Summe der Winkel, um welche die einzelnen Pakete gegeneinander verdreht sind, nahezu gleich einem rechten Winkel oder einem Vielfachen desselben ist. Dadurch wird die Verwendung einer kleinen Anzahl von Blechpaketen ermöglicht, welche gegeneinander um kleine Winkel versetzt sind.
Dies führt zu einer derartigen Bauweise des Stators, dass die zusammengepressten abgeschrägten Scheitelflächen zweier benachbarten Pakete auf einem Teil ihrer Länge in Berührung bleiben.
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Ausserdem ermöglicht die Bauweise nach der Erfindung die Anbringung von Distanzeinsätzen, wodurch die Starrheit des Ständers hervorragend gesteigert wird, so dass der Motor äusserst geräuschlos und ohne mechanische Schwingungen arbeitet.
Die Erfindung ist in einer Ausführungsform in der Zeichnung erläutert, deren Fig. 1 einen Stator mit vieleckigen Blechen in Ansicht, Fig. 2 einen teilweisen Längsschnitt dieses Stators, Fig. 3 einen Distanzeinsatz in entfalteter Darstellung und Fig. 4 ein Ausführungsbeispiel der Anordnung von Paketblee, hen des Stators veranschaulichen.
Im Innern des Ständerkernes 1 sind die gegeneinander um einen gewissen Winkel versetzten (verdrehten) Pakete von Blechen 2 angeordnet, die die Form von Vielecke mit abgeschrägten Ecken 3
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angepasst ist. Die Ecken 3 bilden im Falle der eingezeichneten Anordnungsweise der Blechpaket 2 eine Schraubenlinie. Die Blechpaket können jedoch auch in der Weise angeordnet sein, dass auf eine Anzahl von Paketen, deren jedes gegenüber dem vorhergehenden um einen gewissen Winkel nach einer Seite hin verdreht ist, eine Anzahl von nach der entgegengesetzten Seite hin versetzten Paketen folgt.
Bei einer derartigen Anordnungsweise bilden die betreffenden Scheitel der Blechpaket eine Zickzacklinie.
In Maschinen, bei denen die Gefahr des Auseinandergehens der Bleche an den hervorstehenden Paketecken vorhanden ist, werden erfindungsgemäss zwischen die Paketecken Distanzeinsätze 4 eingefügt, wodurch die Paketecken zusammengepresst werden. Diese Einsätze können erfindungsgemäss in Form von Blechstreifen hergestellt sein, die Ausschnitte für die Ecken einer Anzahl von Paketen aufweisen. Ein Beispiel eines solchen Distanzeinsatzes ist in entfalteter Darstellung in Fig. 2 gezeigt.
Bei dem Elektromotor nach der Erfindung wird eine bedeutende Materialersparnis gegenüber dem Motor mit runden Statorblechen und mit derselben mittleren aktiven Breite des Statorblechringes erzielt.
Überdies wird im Motor nach der Erfindung auch eine Ersparnis am Ständerkernmaterial erreicht, weil dann auch die im Ständerkern befindlichen Rippen entbehrlich werden, indem die Kühlluft zwischen der Innenfläche des Ständerkernes und den Mittelteilen der Blechseiten hindurchgeht.
Im Elektromotor nach der Erfindung bzw. in einer ebensolchen Dynamomaschine erzielt man auch eine bessere Kühlung, weil die Kühlfläche der Statorbleche grösser als bei andern bekannten Konstruktionen ist. Ausserdem ist die Symmetrie des Stators aufrechterhalten.
Der Elektromotor bzw. die Dynamomaschine gemäss der Erfindung eignet sich zu allen möglichen Ausführungsweisen, somit zu offenen, gekápselten und geschlossenen, sowie zu geschlossenen Bauweisen mit Oberflächenkühlung, bei denen die Luft zwischen der Aussenfäche der Statorbleche und der Innenfläche des Motorkörpers zuströmt.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Elektrischer Drehstrommotor bzw. Drehstrommaschine, deren Stator aus polygonalen Blechen mit abgeschnittenen Ecken gebildet ist, die zu Paketen vereinigt sind, wobei jedes Paket gegen die benachbarten um einen gewissen Winkel verdreht ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Blechpaket in ein Gehäuse so eingesetzt sind, dass die Paketscheitel schraubenförmige Linien oder gebrochene Schraubenlinien bilden, wodurch zwischen der inneren Gehäusefläche des Motors und dem Stator ein schraubenförmiger Kanal bzw. schraubenförmige Kanäle gebildet werden.
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Electric three-phase motor or three-phase machine.
The subject of the present invention is an electric motor or a dynamo machine.
A proposal has already been made for the electrical machines that have become known to date to use square metal sheets instead of round ones and to arrange them one above the other in a mutually rotated (offset) position. However, such an arrangement is fraught with the disadvantage that precisely in places where the sheets could be supported in the most effective way on the stator core, the iron has only half of its strength, so that not only does not achieve correct support, but also sufficiently firm compression of all stator laminations becomes impossible.
Attempts were made to counteract this inconvenience by using stator sheets with arches recessed in the center of the sides and by using these arches as support surfaces for the stator housing ribs. The production of the stator from sheet metal with such cutouts, however, encounters a number of difficulties in practice. Above all, punching out the arches in the sheet metal side centers is an expensive additional measure, which has an unfavorable effect, particularly in mass production. In addition, the stator cores with ribs, u. Be provided with longer than the usual ones, as the stator core must have a larger diameter due to the complete coverage of the places absolutely necessary in the electric motor or in the dynamo machine for the air flow through the sheet metal corners.
A disadvantage of such an electrical machine is the fact that, as a result of the insufficient compression of the sheet metal corners, the operation of the electric motor will be noisy.
Stator arrangements have also become known in which polygonal metal sheets are distributed symmetrically with their corners and are supported against the inner surface of the housing. This arrangement has the disadvantage that the stator does not have a sufficiently rigid mounting in the motor housing, and cleaning is also impossible in the event of dust accumulation. Finally, there are also arrangements in which the sheets are combined into packages; With these, the rigidity of the construction had to be achieved with the help of bolts that penetrate the entire stator.
All of these drawbacks are eliminated by the present invention, which also allows savings in the material of the stator core while at the same time improving the stator cooling.
This is achieved according to the invention in that laminated stacks, which are formed in a known manner from polygonal metal sheets with cut corners and in which each stack is rotated by a certain angle with respect to the neighboring ones, are inserted into a housing in such a way that the package vertices are helical or broken Form helical lines, whereby a helical channel or channels are formed between the inner housing surface and the stator.
With this construction, the problem of the stand is completely, u. in a very simple way, solved, because in order to achieve the magnetic symmetry it is completely sufficient if the sum of the angles by which the individual packages are rotated against each other is almost equal to a right angle or a multiple thereof. This enables the use of a small number of laminated cores which are offset from one another by small angles.
This leads to such a construction of the stator that the compressed beveled apex surfaces of two adjacent packets remain in contact over part of their length.
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In addition, the construction according to the invention enables spacer inserts to be attached, which greatly increases the rigidity of the stator so that the motor works extremely noiselessly and without mechanical vibrations.
The invention is explained in one embodiment in the drawing, of which FIG. 1 shows a stator with polygonal metal sheets, FIG. 2 shows a partial longitudinal section of this stator, FIG. 3 shows an unfolded spacer insert, and FIG. 4 shows an exemplary embodiment of the arrangement of package blanks to illustrate the stator.
In the interior of the stator core 1, the stacks of metal sheets 2, which are offset from one another by a certain angle (twisted) and have the shape of polygons with beveled corners 3
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is adapted. In the case of the arrangement of the laminated core 2 shown, the corners 3 form a helical line. However, the laminated stacks can also be arranged in such a way that a number of stacks, each of which is rotated towards one side by a certain angle with respect to the previous one, is followed by a number of stacks offset towards the opposite side.
With such an arrangement, the relevant apices of the laminated core form a zigzag line.
In machines in which there is a risk of the metal sheets moving apart at the protruding package corners, spacer inserts 4 are inserted between the package corners, as a result of which the package corners are pressed together. According to the invention, these inserts can be made in the form of sheet metal strips which have cutouts for the corners of a number of packages. An example of such a spacer insert is shown in a developed illustration in FIG.
In the electric motor according to the invention, a significant saving in material compared to the motor with round stator laminations and with the same average active width of the stator laminated ring is achieved.
In addition, the motor according to the invention also saves the stator core material because the ribs located in the stator core can then also be dispensed with, as the cooling air passes between the inner surface of the stator core and the central parts of the sheet metal sides.
In the electric motor according to the invention or in a dynamo of the same type, better cooling is achieved because the cooling surface of the stator laminations is larger than in other known constructions. In addition, the symmetry of the stator is maintained.
The electric motor or dynamo according to the invention is suitable for all possible designs, thus for open, encapsulated and closed, as well as closed designs with surface cooling, in which the air flows between the outer surface of the stator laminations and the inner surface of the motor body.
PATENT CLAIMS:
1. Electric three-phase motor or three-phase machine, the stator of which is formed from polygonal metal sheets with cut corners, which are combined into packages, each package being rotated by a certain angle relative to the neighboring one, characterized in that the laminated core is inserted into a housing that the package vertices form helical lines or broken helical lines, whereby a helical channel or channels are formed between the inner housing surface of the motor and the stator.