Bremsasynchronmotor
Es sind Bremsasynchronmotoren bekannt, bei welchen zur Steuerung des Bremssystems das elektromagnetische Feld des Kurzschlussringes des aus Haupt- und Zusatzpaket mit nichtmagnetischer Zwischenlage zusammengesetzten Läufers und das elektromagnetische Feld des Ständers, welches mit Hilfe des Läuferzusatzpakets axial gerichtet wird, benutzt werden (siehe, z. B, BRD-Patent Nr.
943 071, Kl. 21d', 42).
Nachteilig ist bei dieser Konstruktion die komplizierte Herstellung des zusätzlichen Läuferpaketes. Es wird aus einem massiven Block gefertigt, in dem eine Nut für den Kurzschlussring und spezielle Radialnuten für die Stäbe des Läuferkäfigs eingefräst werden. Ausserdem ruft während des Betriebes dieser massive Läuferteil eine Verschlechterung der energetischen Parameter des Motors hervor.
Zur Verringerung dieser Schwierigkeiten wurde eine andere Konstruktion des Bremsasynchronmotors vorgeschlagen, bei der das zusätzliche Läuferpaket aus unter einem rechten Winkel gebogenen Blechsegmenten geschichtet ist (siehe BRD-Patent Nr. 1 047 925 Kl. 21d', 42).
Wie die Praxis zeigt, ist der Einfluss des zusätzlichen Läuferpaketes auf die energetischen Parameter des Motors wesentlich kleiner geworden, jedoch ist dieses auch kompliziert in der Herstellung, da jedes Blech des zusätzlichen Läuferpaketes auf einem separaten Gesenk wegen des verschiedenen Innendurchmessers gefertigt werden muss.
Ein weiterer Mangel dieser Konstruktion besteht darin, dass unter der Wirkung der Ankerstösse die Segmente kegelartig erweitert und in den Luftspalt hinausgedrückt werden können.
Zweck der Erfindung ist es, die erwähnten Mängel zu beseitigen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Bremsasynchronmotor zu schaffen, dessen zusätzliches Läuferpaket konstruktionsmässig einfacher gegenüber den bekannten ist und keine grossen Schwierigkeiten bei der Montage bereitet.
Dies wird dadurch erreicht, dass bei dem Bremsasynchronmotor, der einen an seiner Welle angeordneten, aus einem Hauptpaket und einem von diesem durch.eine nichtmagnetische Zwischenlage getrennten Zusatzpaket mit Kurzschlussring ausgeführten Kurzschlussläufer und einen bei Ständererregung an das Zusatzpaket unter der Wirkung des elektromagnetischen Feldes angezogenen Anker enthält, gemäss der Erfindung das Zusatzpaket des Läufers radial angeordnete untereinander und mit der nichtmagnetischen Zwischenlage mittels einer nichtmagnetischen Legierung verbundene Metallbleche aufweist.
Zur Bildung von geschlossenen Nuten können die erwähnten Bleche L-förmig ausgeführt sein.
Die nichtmagnetische Zwischenlage wird zweckmässigerweise mit Radialnuten zur Festigung der Zusatzpaketbleche versehen.
Der Vorzug dieser Erfindung liegt vor allem darin, dass die Herstellung der Zusatzpaketteile und seine Montage vereinfacht wird.
Ein weiterer Vorzug der Erfindung ist die Erhöhung der Lebensdauer und der Betriebszuverlässigkeit des Motors durch Vereinfachung der Konstruktion des Läuferzusatzpaketes.
Nachstehend wird die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen teilweisen Schnitt durch den erfindungsgemässen Bremsasynchronmotor;
Fig. 2 den gleichen Elektromotor, Schnitt II-II in Fig.
1;
Fig. 3 den gleichen Elektromotor, Schnitt III-III in Fig.
2;
Fig. 4 den gleichen Motor, Schnitt IV-IV in Fig. 2;
Fig. 5 läuferseitige Ankeransicht;
Fig. 6 teilweiser Längsschnitt durch eine andere Ausführungsvariante des Elektromotors.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist im Gehäuse 1 des Bremsasynchronmotors der Ständer 2 mit der Wicklung 3 untergebracht. An der Motorwelle 4 ist das Hauptpaket 5 des Läufers und das von diesem durch eine nichtmagnetische Zwischenlage 6 getrennte Zusatzpaket 7, das stirnseitig den Käfigkurzschlussring 8 trägt, angeordnet An der Welle 4 ist auch der Anker 9 angeordnet, der als Ganzes mit der Bremsscheibe 10, die die Bremsbeläge 11 trägt, welche mit der Innenfläche des gleichzeitig den feststehenden Teil der Bremse bildenden Lagerschildes 12, zusammenwirken, ausgeführt ist.
Am Gehäuse 1 wird der Lagerschild 12 mit den Schrauben 13 befestigt.
Der Anker 9 ist an der Welle in Axialrichtung unter Wirkung der Feder 14 bzw. des elektromagnetischen Feldes verstellbar. Gegen ein Durchdrehen wird der Anker an der Welle 4 durch den Keil 15 festgehalten.
Das Zusatzpaket 7 des Läufers besteht aus radial angeordneten Blechen 16 (Fig. 2), die miteinander und mit der nichtmagnetischen Zwischenlage 6 durch eine zwischen den Blechen ausgegossene nichtmagnetische Legierung 17 verbunden sind. Die Anzahl der Bleche 16 in einer Reihe wird durch Berechnung bestimmt. In Fig. 2 ist die paarweise Anordnung der Bleche gezeigt.
Zur Erleichterung der Montage des Zusatzpaketes und besseren Feststellung der Bleche sind in der nichtmagnetischen Zwischenlage Nuten 18 (Fig. 3) eingearbeitet, in welche die Enden der Bleche 16 untergebracht werden.
Die Anzahl der Nuten entspricht der Anzahl der Zähne des Hauptpaketes 5. Manchmal ist es zweckmässig die nichtmagnetische Zwischenlage 6 mit einem Ringbund 19 (Fig. 4) auszuführen. In diesem Falle werden die Nuten 18 in diesem Bund ausgearbeitet.
Die Bleche 16 werden je nachdem, ob eine offene oder eine geschlossene Nut zwischen den Blechen an der Paketaussenfläche erforderlich ist, plan oder L-förmig ausgeführt (in Fig. 2 ist die letztere Form gezeigt). Der Kurzschlussring 8 des Käfigs kann in der Stirnfläche des Zusatzpaketes 7 teilweise (Fig. 1) oder ganz (Fig. 6) versenkt sein.
Die erste Variante ist zweckmässig, wenn zur Erhöhung der elektromagnetischen Kraft die auf den Anker 9 wirkt, letzere mit Längsschlitzen an der Aussenfläche (Fig.
5) ausgeführt ist.
Die zweite Variante ist dann zweckmässig, wenn keine Erhöhung der auf den Anker wirkenden elektromagnetischen Kraft erforderlich ist. In diesem Falle wird die Aussenfläche des Ankers ungeschlitzt ausgeführt.
Hierbei ist es möglich die Stösse des Ankers 9 gegen die Stirnfläche des Zusatzpaketes 7 zu dämpfen, wozu an der Aussenfläche des Ankers 9 eine Hülse 20 (Fig. 6) befestigt wird, die während der Ankerbewegung an der Aussenfläche des Zusatzpaketes 7 gleitet. Dadurch wirkt die zwischen der Stirnfläche des Zusatzpaketes 7 und der Stirnfläche des Ankers 9 befindliche Luftschicht als Dämpfer, demzufolge die Bremslüftung sanft und stossfrei erfolgt. In dieser Ausführung ist die Konstruktion des Ankers 9 einfacher, seine dem Zusatzpaket 7 zugewandte Stirnfläche wird plan ausgeführt.
Das Zusatzpaket 7 wird mit Metall gleichzeitig mit dem Hauptpaket 5 ausgegossen, so dass der Kurzschlussring 8, die nichtmagnetische Legierung 17 zwischen den Blechen 16, die Läuferkäfigstäbe 21 und der zweite Kurzschlussring (nicht mitgezeichnet) des Hauptpaketes 5 ein Ganzes bilden.
Der erfindungsgemässe Bremsmotor funktioniert folgenderweise.
Beim Anschliessen der Ständerwicklung 3 an das Netz entsteht in dem Kurzschlussring 8 ein Anzugsstrom der einen starken Magnetfluss erzeugt. Unter der Wirkung dieses Magnetflusses wird der Anker 9 an die Stirnfläche des Zusatzpaketes 7 des Läufers angezogen, wobei die Beläge 11 der Bremsscheibe 10 ausser Berührung mit dem feststehenden Teil der Bremse - dem Lagerschild 12 kommen und die Welle 4 gelüftet wird. Bei der Bewegung des Ankers 9 zum Zusatzpaket 7 hält die Hülse 20 den Luftaustritt aus dem Luftspalt zwischen den Stirnflächen des Paketes 7 und des Ankers 9 auf, so dass zwischen diesen ein Luftpolster gebildet wird, das das Anstossen des Ankers 9 an die Stirnfläche des Paketes 7 dämpft. Nach dem Motoranlauf und Erreichen der Nenndrehzahl nimmt der Strom in dem Kurzschlussring 8 und damit auch der Magnetfluss um diesen ab.
Jedoch nimmt hierbei gleichzeitig der Hauptmagnetfluss des Motorständers zu. Ein gewisser Teil dieses Magnetflusses dringt durch das Läuferzusatzpaket 7 in Axialrichtung durch und reicht aus, um den Anker 9 in angezogenem Zustand zu halten.
Nach dem Abschalten des Motors verschwinden sämtliche Magnetflüsse, der Anker 9 wird nicht mehr von diesen gehalten und die Feder 14 schiebt diesen von der Stirnfläche des Zusatzpaketes 7 zurück und drückt die Bremsscheibe 10 mit den Bremsbelägen 11 an den feststehenden Teil der Bremse - den Lagerschild 12. Die Welle 4 des Motors wird abgebremst.
Die praktische Realisierung der Erfindung bestätigte die relative Einfachheit der Herstellung und Montage des Zusatzpaketes sowie auch die anderen vorstehend beschriebenen Vorzüge.