DE2104189B2

DE2104189B2 - Reluktanzmotor mit einem Kurzschlußkäfig-Außenläufer

Info

Publication number: DE2104189B2
Application number: DE2104189A
Authority: DE
Inventors: Martin 7742 St.Georgen Burgbacher
Original assignee: Papst Motoren GmbH and Co KG
Current assignee: Ebm Papst St Georgen GmbH and Co KG
Priority date: 1971-01-29
Filing date: 1971-01-29
Publication date: 1974-02-28
Also published as: JPS5720784B1; DE2104189A1; US3775626A; GB1374011A

Description

ίο Die Erfindung bezieht sich auf einen Reluktanzmotor mit einem Kurzschlußkäfig-Außenläufer, dessen magnetisch wirksamer Jochquerschnitt jeweils in der Polmitte eine Verengung in Form einer Ausnehmung aufweist.

is Eine solche Anordnung ist aus der deutschen Patentschrift 976 338 bekannt, wo durch Aussparungen magnetische Engste Ilen geschaffen sind, die in ihrer Wirkung noch (durch Lücken zwischen den Polmitten) ergänzt werden. Ebenso ist es aus dem deutschen

"ο Gebrauchsmuster 1 801 274 bekannt, zusätzliche umfangsmäßig schmale Querschnittsverengungen zur sogenannten Synchronisierung von Induktionsmotoren vorzusehen. Diese beiden (und andere bekannte) Anordnungen des magnetischen Kreises zur Erzielung

"5 einer Reluktanzwirkung erhöhen jedoch die Querreaktanz nur mäßig und verzerren außerdem die Flußverteilung im Luftspalt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Außenläufermotor die Querreaktanz bei gleichzeitig besserer Flußverteilung im Luftspalt zu erhohen, um höhere synchrone Drehmomente zu erhalten. Dies wird erfindungsgemäß bei einem Reluktanzrno tor der eingangs genannten Art dadurch erreicht, dab symmetrisch zur Polmitte mehrere zu den Nuten aus-

gerichtete Ausnehmungen vorgesehen sind, deren jeweiliger Querschnitt von der Polmitte aus zu den Enden der Polbogen hin derart abnimmt, daß der Jochquerschnitt, insbesondere der äußere, zunimmt. Die deutsche Auslegeschrift 1086 339 zeigt zwar im Sekundärteil eines Reluktanz-Innenläufermotors mehrere ähnliche Ausnehmungen, deren Querschnitt von einer Symmetrielinie aus abnimmt, wobei jedoch im Gegensatz zur Erfindung diese Linie nicht auf der Polmitte liegt, sondern die Läufer-Querfeldachse ist.

*5 Die Querreaktanz ist ebenfalls nicht erheblich vergrößert - die Anordnung wirkt sich ähnlich aus wie eine partielle Luftspalterweiterung im Querfeldbereich. Der Läuferjochquerschnitt ist bei dieser Anordnung praktisch konstant. In weiterem Gegensatz zur Erfin-

dung sind die Ausnehmungen nicht mit den Nuten ausgerichtet.

Eine Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen mit Nuten verbunden, oder Teile derselben sind. Durch die erfindungsgemäßen Verengungen des Jochquerschnitts wird nämlich der magnetische Widerstand für den Querfluß noch wirkungsvoller erhöht, und es ergibt sich eine bessere Flußverteilung im Luftspalt, wodurch sich die erwünschten höheren Drehmomente ergeben.

Bei diesen Ergebnissen sind vor allem zwei Größen wichtig, nämlich einmal das Drehmoment, das gemessen wird, wenn der Motor in den Synchronismus fällt, genannt das Einsprungmoment, sowie das Drehmoment, bei dem der Motor aus dem Synchronismus fällt und anfängt, asynchron zu laufen. Letzteres Moment wird als Aussprungmoment bezeichnet. Diese beiden synchronen Momente sollen bei einer gegebenen Größe eines Reluktanzmotors möglichst hoch sein.

Dabei wird mit Vorteil der Reluktanzmotor so ausgebildet, daß die Verengungen jeweils durch Serien von nebeneinanderliegenden, durch magnetisch leitende Bahnen getrennte Ausnehmungen im Joch gebildet sind, wobei die Querschnitte dieser Ausnehmungen jeweils von den Polmitten aus vorzugsweise kontinuierlich abnehmen. Entsprechend der Ausrichtung der Ausnehmungen zu den Nuten sind die zwischen den Ausnehmungen gelegenen magnetischen Bahner jeweils etwa mit den Zähnen ausgerichtet.

Weiter ist zweckmäßigerweise vorgesehen, daß die zwischen den Ausnehmungen gelegenen Querschnitte der magnetisch leitenden Bahnen gleich groß oder kleiner sind als die engsten Querschnitte der mit ihnen etwa radial ausgerichteten, benachbarten Zähne. Denn bei geeigneter Dimensionierung der für den magnetischen Längsfluß erforderlichen Querschnitte, d. h. der im Bereich beiderseits der Polmitten M gelegenen Bahnen derart, daß sie im Leerlauf des Motors im Bereich der Sättigung liegen, jedoch noch nicht übersättigt sind, erhält >nan die für den magnetischen Längsfluß erforderlichen Querschnitte, gleichzeitig aber auch einen sehr hohen magnetischen Widerstand für den schädlichen Querstreufluß, vor allem im Bereich der Polmitte, wodurch Flußverzerrungen vermieden werden.

Die Erfindung ist an Hand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Reluktanzmotor, gesehen längs der Linie I-I der F i g. 2,

Fig. 2 einen Schnitt durch den Reluktanzmotor nach Fig. 1, gesehen längs der Linie II-II der Fig. 1,

Fig. 3 ein zweites Ausführungsbeispiel eines Außenläufer-Blechschnittes,

Fig. 4 ein drittes Ausführungsbeispiel eines Außenläufer-Blechschnittes,

Fig. 5 ein viertes Ausführungsbeispiel eines Außenläufer-Blechschnittes,

Fig. 6 eine Einzelheit des Blechschnitts an der Stelle»/!« der Fig. 5, in vergrößertem Maßstab,

Fig. 7 bis 10 abgewickelte Darstellungen eines Außenläufers und der in ihm bei verschiedenen Betriebszuständen auftretenden magnetischen Flüsse, und zwar in den F i g. 7 bis 9 für einen Außenläufer bekannter Bauart, und in Fig. 10 für einen erfindungsgemäß aufgebauten Außenläufer, und

Fig 11 ein Schaubild mit Meßkurven zur Erläuterung der Erfindung.

Fig. 1 zeigt einen Außenläufer-R.eluktanzmotor 10, welcher einen feststehenden inneren Stator 11 mit einem Blechpaket 11' und einem um den Stator 11 herum rotierenden äußeren Rotor 12 mit einem Blechpaket 12 aufweist. Der Stator 11 ist auf einem Lagertragrohr 13 befestigt, z. B. durch Kleben oder durch Aufpressen, und dieses Lagertragrohr 13 ist seinerseits in einen Flansch 14 eingegossen, der zur Befestigung an einem anzutreibenden Gerät mit Gewindelöchern 15 versehen ist.

Am rechten Ende des Lagertragrohres 13 (Fig. 1) ist im Flansch 14 eine Ausdrehung 16 vorgesehen, in die der Außenring eines Wälzlagers 17 eingesetzt ist, dessen Innenring auf einer Welle 18 sitzt, an deren rechtem Ende in einem Einstich 19 ein Sprengring 20 befestigt ist, welcher eine Scheibe 21 in Anlage gegen den Innenring des Wälzlagers 17 hält.

Die Welle 18 erstreckt sich durch das gesamte Lagerrohr 13. Sie ist am linken Ende desselben (Fig. 1) in einem Wälzlager 24 gelagert und trägt an ihrem linken Ende eine aufgepreßte Buchse 25 aus Stahl, an die ein innerer Aluminiumring 26 angegossen ist,

von dem sich insgesamt sechzehn Arme, von denen in Fig. 1 nur die beiden Arme 27 und 28 sichtbar sind, nach außen zu einem linken Kurzschlußring 29 des Rotors 12 erstrecken und das Rotor-Blechpaket 12' mit der Welle 18 verbinden.

Der Stator 11 hat in üblicher Weise ein Blechpaket mit Nuten 32, in weiche eine übliche Dreiphasenwicklung eingelegt ist, deren linker Wickelkopf mit 33 und deren rechter Wickelkopf mit 34 bezeichnet ist. Ein dreiadriges Anschlußkabel 35 ist aus dem rechten

Wickelkopf 34 herausgeführt und mittels einer Klemmvorrichtung 36 am Flansch 14 befestigt.

Wie am besten aus Fig. 2 hervorgeht, weist das Blechpaket 12' des Rotors 12 Nuten unterschiedlicher Höhe und Breite auf. Bei der hier gezeigten Ausfüh-

*° rungstorm handelt es sich um einen zweipoligen Rotor. In der oberen Polmitte, die mit M bezeichnet ist, befindet sich jeweils die höchste Nut, die hier mit 40 bezeichnet ist, und von dieser Nut 40 aus nimmt die Nutgröße bei den folgenden Nuten 41 bis 47 bzw. 41'

»5 bis 47' nach beiden Seiten des Polbogens hin kontinuierlich ab, während gleichzeitig die Nutbreite von der Nut 40 ausgehend nach beiden Seiten über den Polbogen hin zunimmt, so daß die Zahnbreite, gleiche Nutteilung vorausgesetzt, von der Polmitte M ausgehend abnimmt. Diese Zahnbreite ist in Fig. 2 an einer schmalen und an einer breiten Stelle eingetragen und mit b und B bezeichnet.

Durch diese verschiedene Gestaltung der Nuten 40 bis 47, die sich symmetrisch am ganzen Rotorumfang wiederholt und deshalb nicht durchgehend dargestellt ist, ergibt sich am äußeren Teil des Rotors 12 ein magnetisch wirksamer Jochquerschnitt, der in der Polmitte M jeweils stark verengt ist; in Fig. 2 ist die Stelle der stärksten Verengung mit 50 bezeichnet. Von dieser Stelle aus nimmt diese Verengung nach links und nach rechts zu den Seiten des Polbogens hin etwa kontinuierlich ab. (Ein Polbogen erstreckt sich z. B. von der Nut 47 über die Nut 40 zur Nut 47'.) Diese abnehmende Verengung, die sich über einen großen Teil des dargestellten Polbogens (und in genau der gleichen Weise über einen großen Teil des unteren, nicht dargestellten Polbogens) erstreckt, ergibt einen beträchtlichen Zuwachs des Einsprung- und des Aussprungmoments. Eine genaue wissenschaftliche Er-

^o klärung für dieses Phänomen liegt nicht vor, doch wird angenommen, daß hier im wesentlichen zwei Faktoren zusammenwirken:

a) Durch den über einen großen Teil des Polbogens verengten Jochquerschnitv ergibt sich ein stark

erhöhter magnetischer Widerstand für den Querfluß, und die Flußverteilung im Luftspalt wird verbessert (mehr der Sinusform angenähert).

b) Flußverzerrungen (Induktionsüberhöhungen bzw. Einsattelungen des Induktionsverlaufes im

Luftspalt) werden verhindert. (Erklärung siehe Fig. 7 bis 10.)

Sämtliche Nuten des dargestellten Rotors sind mit Aluminium ausgegossen und sind mit den linken Kurzschlußring 29 zu einem rechten Kurzschlußring 51 mechanisch und elektrisch verbunden. Die Kurzschlußringe 29 und 51 sowie die Aluminiumstäbe in den Nuten des Rotors 12 werden in der üblichen

Weise gleichzeitig gegossen, ebenso die Arme 27, 28 und der innere Ring 26, so daß sich ein stabiler, einstückiger Rotor 12 ergibt, der gleichzeitig auch das Gehäuse des Motors 10 bildet.

In vielen Fällen ist es aus Kostengründen erwünscht, für den Rotor Il handelsübliche Blechschnitte verwenden zu können, die am inneren Umfang durchgehend mit gleich großen Nuten versehen sind und eine konstante Nutteilung aufweisen. Solche Blechschnitte werden in großer Zahl für die elektrotechnische Industrie hergestellt und sind deshalb preiswerter zu erhalten als spezielle, auf Bestellung besonders angefertigte Blechschnitte.

Die Fig. 3 bis 6 zeigen, wie die Erfindung bei solchen handelsüblichen Blechschnitten ebenfalls in vorteilhafter Weise realisiert werden kann.

Die Fig. 3 bis 5 zeigen übliche Blechschnitte gleichen Typs. Die Form einer Nut 55 ist in F i g. 6 im vergrößerten Maßstab dargestellt, und zwar handelt es sich um eine Nut mit etwa quadratischem Querschnitt und einem relativ engen Nutspah 56 von beispielsweise 0,8 mm Breite.

Fig. 3 zeigt eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Blechschnitts, der hier mit 57 bezeichnet ist, und zwar wird hier in der Mitte des Polbogens (die Polmitten sind auch hier jeweils mit M bezeichnet) der Jochquerschnitt dadurch verengt, daß Ausnehmungen eingestanzt werden, von denen die in der Polmitte liegende größte Ausnehmung mit 58 bezeichnet ist und mit einer in der Polmittc liegenden Nut 59 ausgerichtet ist, während die anschließenden Ausnehmungen 60 und 61 bzw. 60' und 61' einen kleineren Querschnitt haben und mit den folgenden Nuten 62 und 63 bzw. 62' und 63' ausgerichtet sind. (In Fig. 3 sind nur die oberen Nuten und Ausnehmungen bezeichnet, da die unteren genau spiegelbildlich zu den oberen sind.) - Die Ausnehmungen 58, 60, 61, 60', 6Γ sind hier als kreisrunde Stanzlocher ausgebildet, die die Nuten 59, 62, 63, 62', 63' anschneiden, was beim Ausgießen mit Aluminium vorteilhaft ist, da sich hierbei große Gießquerschnitte ergeben. Die zwischen diesen Ausnehmungen gelegenen magnetisch leitenden Bahnen, die in Fig. 3 mit 64 und 65 bzw. 64' und 65' bezeichnet sind, sind jeweils mil den benachbarten Zähnen ungefähr ausgerichtet, und sie sind gleich oder kleiner als die engsten Querschnitte dieser benachbarten Zähne ausgebildet. Hierdurch wird erreicht, daß diese Querschnitte im Leerlauf gerade gesättigt sind, und daß im Lastzustand eine Induktionsubcrhohung im Luftspalt an dieser Stelle weitgehend vermieden wird, wie das im folgenden noch erläutert wird. Die Zähne 64", 65", 64'", 65'" der Fi g. 2 sind entsprechend gestaltet. - Die Nuten 67 zwischen den Polen sind bei dieser Ausführungsform durch seitliche Ausnehmungen 68 verbreitert. Diese Ausnehmungen 68 können, wie durch strichpunktierte Linien angedeutet, ebenfalls mittels zylindrischer Stanzstempel erzeugt werden und verringern die Zahnbreite der Zähne zwischen diesen Nuten 67. (Beim Ausführungsbeispiel nach F i g. 2 ist die Zahnbreite zwischen den Nuten 45, 46, 47 ebenfalls sehr klein gewählt, wie das bereits erläutert wurde.)

Die in F i g. 3 gezeigte Ausführungsform bringt zwar die gewünschte Erhöhung des Drehmoments, hat aber den Nachteil, daß der Blechschnitt im Bereich der Polmitte M mechanisch stark geschwächt ist, da hier nur noch ein schmaler Steg 66 den Blechschnitt zusammenhält. Da das in die Nuten eingegossene Aluminium infolge von Änderungen seines Gefüges seine Form im Laufe der Zeit etwas ändert, ist eine solche mechanische Schwächung des Blechschnitts unerwünscht. F i g. 4 zeigt eine Ausführungsform, die diesen Nachteil nicht aufweist. Hier weisen die einzelnen Ausnehmungen, die im Jochquerschnitt außerhalb der Nuten 59, 62, 63, 62', 63' angeordnet sind, einen radialen Abstand r zu diesen Nuten auf. Die ίο Ausnehmungen sind hier mit 70, 71, 71', 72, 72' bezeichnet. Die Ausnehmung 70 ist etwa rechteckförmig ausgebildet, so daß an ihrer Oberseite ein länglicher Steg 73 und an ihrer Unterseite ein länglicher Steg 74 entsteht, welche beide die erforderliche mechanisehe Festigkeit mit dem gewünschten hohen magnetischen Widerstand verbinden. - Auch hier werden sowohl die Nuten wie die Ausnehmungen vollständig mit Aluminium oder einem sonstigen geeigneten leitfähigen Material ausgegossen.

»0 Die erfindungsgemäß über einen großen Teil des Polbogens angeordneten Verengungen gestatten die Verknüpfung dieser beiden Forderungen im Gegensatz zu bekannten Anordnungen, bei denen die benötigte hohe Querreaktanz nur durch sehr dünne, me· »5 chanisch schwache Stege erreicht wurde: (0,4 mm breite Stege, siehe Fig. 11). Die nach der Erfindung möglichen breiten Engpaßstellen dürften auch fur das asynchrone Betriebsverhalten besser sein.

F i g. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform Hierbei ist radial anschließend an die in der Polmitte M j·«. V gene Nut 59 eine symmetrische Ausnehmung 76 ei >gestanzt, die im Ausführungsbeispiel in der Form e<« 1 der Vorderansicht eines fliegenden Vogels entspri. ¹H und die in der Polmitte M eine besonders cffck' ■ Verengung des Jochquerschnitts bewirkt; diese \ . engung nimmt von der Polmitte aus nach beiden *v ten ab. und zwar so, daß zwischen der Ausnehm' 76 und den Nuten 62 und 63 (bzw. 62' und 63) jev. < ¹^ eine magnetisch leitende Bahn 77 und 78 (bzw '' und 78) verbleibt, die so ausgelegt ist, daß sie ■> Leerlauf magnetisch gesättigt wird.

Beiden Ausfuhrungsformen nach den F ig. 3.4 ι ι 5 ergibt sich ebenso wie bei der Ausführungsform n ii den Fig. 1 und 2 eine Erhöhung des Aussprungw *5 ments und des Einsprungmoments, wobei angcni 1 men wird, daß auch diese Erhöhung auf eine Etiv hung des magnetischen Widerstands in der Quern*^: tung und auf eine verbesserte Flußverteilung zürn, κ zufuhren ist.

Zur theoretischen Erklärung der Erfindung w auf die Fig. 7 bis 10 hingewiesen. Es ist bei Reluk tanzmotoren üblich, den Fluß in zwei Komponente! zu zerlegen, nämlich den sogenannten Längsfluß Φ, der durch die magnetisch günstigste Achse Hießt um den Querfluß Φ^, der quer zu dieser Achse fließt Fig. 7 zeigt den Längsfluß Φ₁₅ der mit der Langs durchflutung Θ, in Phase liegt, über dem abgewickel ten, hier mit 80 bezeichneten Rotor abgetragen. Die ser Rotor 80 ist entsprechend dem Stand der Technil aufgebaut, hat gleiche Nuten 81 und in der Pol mitte M eine kreisrunde Ausnehmung 82, die doi den Jochquerschnitt verengt. Diese Ausnehmun spaltet praktisch den Längsfluß, wie das in Fig. durch die mit 83 bezeichneten Flußlinien angedeutc

■ict

ist.

Fig. 8 zeigt denselben abgewickelten Rotor 8( über dem nur der Querfluß Φ und die Querdurchfit tung G_q aufgezeichnet sind. Dieser Querfluß Φ, h£

im Biereich der Polmitte M eine Einsattelung, die dadurch zu erklären ist, daß der Fluß der Ausnehmung Ä2 ausweicht und teilweise vorher über den (nicht eingezeichneten) Stator zurückfließt, wie das durch die Flußlinien 84 und 85 angedeutet ist, oder an der Ausnehmung 82 vorbei über die Zahnköpfe zurückfließt, wie das durch die Flußlinie 86 angedeutet ist. Dieser FIuIB wird in Fig. 8 als Ouer-Streufluß bezeichnet. Man sieht deutlich, daß dieser Fluß auf der linken Seite der Ausnehmung 82 (bezogen auf Fig. 8) eine Induktionsüberhöhung zur Folge hat, und dies läßt sieh auch experimentell durch Messung der Indiiktionsverteilung im Luftspalt nachweisen.

F i g. 9 zeigt in der Kurve 87 die Überlagerung von Längs- und Querfluß und in der Kurve 88 die Überlagerung von Längs- und Ouerdurchflutung über dem abgewickelten Rotor 80, wie sie durch Induktionsmesüungen im Luftspalt ermittelt wurde. Man sieht deutlich, daß bei der Kurve 87 im Bereich der PoI-mitt-e M eine unerwünschte Einsattelung auftritt.

Durch die erfindungsgemäßc Ausbildung des Rotors wird diese Einsattelung wesentlich vermindert, wie Jas durch Induktionsmessungen im Luftspalt experimentell bestätigt werden konnte, mit anderen Worten, die Flußverteilung im Luftspalt wird verbessert und an die (ideale) Sinusform angenähert.

Fig. 10 zeigt, wie dies bei einem erfindungsgemäß ausgebildeten Rotor 90 mit Nuten 91 und Ausnehmungen 92, 93, 93', 94 usw. irreicht wird, welche Ausnehmungen zur Verengung des Jochquerschnitts dienen und alle mit Aluminium ausgegossen sind. Die magnetisch wirksamen Querschnitte zwischen diesen Ausnehmungen und die Querschnitte zwischen den Ausnehmungen und dem mi» 95 bezeichneten Aulicnumfangdes Rotors90 werden hierzu so bemessen, daß sie durch den Langsfluß 96 (d. h. im Leerlauf) gesättigt werden. Tritt nun (bei Belastung, d.h. mit dem Querfluß) ein Querstreufluß 97 auf, wie er in Fig 10 eingezeichnet ist, so steigt der magnetische Widerstand dieser hisenquerschnitle rasch an, da diese übersättigt werden.

Hierdurch wird erreicht, daß die in Fig. 9 mit 98 bezeichnete Induktionsspitze reduziert wird, und daß die Einsattelung 99 erhöht wird, d. h. der Querstreufluß wird verkleinert, man erhält eine bessere Flußverteilung und damit auch wie gewünscht ein erhöhtes Drehmoment.

Fig. 11 zeigt Meßcrgcbnissc, wie sie an zwei verschiedenen Bauarten von Außenläufer-Rotoren bei sonst gleichen Motorabmessungen und gleicher Betriebsspannunggewonnen wurden. Diese beiden Bauarten sind in Fig. 11 oben eingezeichnet, und zwar

ίο ist mit 101 die herkömmliche Bauart bezeichnet, bei der im Joch in der Polmitte Af eine einzige Ausnehmung 102 vorgesehen ist, deren äußerer Rand durch einen Abstand b vom Rotorumfang 103 getrennt ist. Dieser Abstand ft wurde im Versuch dadurch variiert, daß der Durchmesser des Rolorumfangs 103 nach jeder Messung auf einer Drehbank um 0,2 mm verkleinert wurde. Für diesen Blechschnitt 101 wurde die Kurve 104 fur das Einsprungmoment ermittelt, also dasjenige Drehmoment, das der Motor beim Über-

«9 gang zum synchronen Lauf entwickelt, und die Kurve 105 wurde fur das Aussprungmoment ermittelt, also dasjenige Bremsmoment, bei dem der Motor vom synchronen zum asynchronen Lauf übergeht. Das Maximum lag bei dieser Baugröße etwa bei

»5 b = 0.4 mm.

Mit 108 ist eine erfindungsgemäße Rolorbauart bezeichnet, die etwa derjenigen nach Fig. 3 entspricht und bei der der Jochquerschnitt durch eine Serie von fünf Ausnehmungen 109,110, UO', 111 und 11Γ verringen wurde. Auch hier sind die Nuten und Ausnehmungen mit Aluminium ausgegossen. Bei dieser Rotorbauart wurde der Abstand α zwischen den Ausnehmungen 110 bzw. 110' und dem Rotorumfang 112 dadurch variiert, daß nach jeder Messung dieser Abstand α durch Abfeilen um 0,2 mm verringert wurde. Die Kurve fur das Einsprungmoment ist hier bei 114 und die Kurve fur das Aussprungmoment bei 115 dargestellt. Die optimalen Werte orgeben sich hier etwa bei a = 1,9 mm. Das Hinsprungmoment ist dabei um 25'* und das Aussprungmomeni um <SO''r erhöht, d. h. bei einer gegebenen Motorgröße können durch die einfachen Maßnahmen nach der Erfindung wesentliche Verbesserungen erzielt werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

«09 509/219

Claims

Patentansprüche:

1. Reluktanzmotor mit einem Kurzschlußkäfig-Außenläufer, dessen magnetisch wirksamer Jochquerschnitt jeweils in der Polmitte eine Verengung in Form einer Ausnehmung aufweist, d adurch gekennzeichnet, daß symmetrisch zur Polmitte (Af) mehrere zu den Nuten (59, 62, 62', 63,63') ausgerichtete Ausnehmungen (58,60. 60', 61/61'; 70, 71, 71', 72, 72') vorgesehen sind, deren jeweiliger Querschnitt von der Polmitte (M) aus zu den Enden der Polbogen hin derart abnimmt, daß der Jochquerschnirt, insbesondere der äußere, zunimmt (Fig. 3; Fig. 4).

2. Reluktanzmotor nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (58, 60, 60') mit Nuten (59,62,62') verbunden oder Teile derselben (40,41 bis47, 41' bis 47') sind (Fig. 3: Fig. 2).

3. Reluktanzmotor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen den Ausnehmungen gelegenen Querschnitte der magnetisch leitenden Bahnen (64, 64', 65, 65', 64", 64'", 65", 65'") gleich groß oder kleiner sind als die engsten Querschnitte der mil ihnen radial aus gerichteten, benachbarten Zähne.

4. Reluktanzmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die im Bereich beiderseits der Polmitten gelegenen Bahnen (64, 64', 65 65'; 64", 64'", 65", 65'"; 77, 77, 78, 78') für den magnetischen Fluß jeweils so dimensioniert sind, daß sie im Leerlauf des Motors gesättigt sind (Fig. 10).

5. Reluktanzmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnbreite im Bereich der Polmitten (M) jeweils größer (B) ist als im Bereich zwischen den Polmitten (b) und von der Polmitte aus jeweils abnimmt (Fig. 2; Fig. 3).

6. Reluktanzmotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung eines üblichen, für eine Asynchronmaschine vorgesehenen Blechschnittes (57) im Bereich der Polmitten (M) radial außerhalb der im Blechschnitt vorgesehenen Nuten (59, 62, 63) und mit letzteren etwa radial ausgerichtet, Serien von Ausnehmungen (58, 60, 61; 70, 71, 72) angeordnet sind (Fig. 3; Fig. 4).

7. Reluktanzmotor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich zwischen den Polmitten (M) lan den Nuten (67; 47) seitliche, die Zahnbreite (b) verringernde Ausnehmungen (68) vorgesehen sind (Fig. 3).

8. Reluktanzmotor nach einem der Ansprüche 1, 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Ausnehmungen (70, 71, 71', 72, 72') und den Nuten (59, 62, 62', 63, 63') ein radialer Abstand (r) vorgesehen ist (Fig. 4).

9. Reluktanzmotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Ausnehmungen (z. B. 58,60,60', 61,61') derart zu einer einzigen (76) zusammengefaßt sind, daß der von der Polmitte aus zu den Enden der Polbogen hin zunehmende wirksame Jochquerschnitt in radialer Richtung jeweils zwischen dem Nutgrund und dieser Ausnehmung liegt.

10. Reluktanzmotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die im Außenläufer-Blechpaket vorgesehenen Ausnehmungen mindestens teilweise mit einem gut stromleitenden Werkstoff ausgefüllt «sind.