DE2246962C3 - Anordnung zur Erhöhung der Axialkraft während des Motoranlaufs bei einem Verschiebeanker-Bremsmotor und Verfahren zur Herstellung einer solchen Anordnung - Google Patents

Anordnung zur Erhöhung der Axialkraft während des Motoranlaufs bei einem Verschiebeanker-Bremsmotor und Verfahren zur Herstellung einer solchen Anordnung

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    • H02K7/10—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters
    • H02K7/12—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with auxiliary limited movement of stators, rotors or core parts, e.g. rotors axially movable for the purpose of clutching or braking
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Erhöhung der Axialkraft während des Motoranlaufs bei einem Verschiebeanker-Bremsmotor mit Käfigläufer der im Oberbegriff des Hauptanspruchs angegebenen und durch die DE-AS 10 37 570 bekannten Art sowie auf ein Herstellungsverfahren hierfür.
Bei der bekannten Anordnung ist bei einem Verschiebeanker-Bremsmotor mit Käfigläufer an einem endseitigen Kurzschlußring vor einer Stirnseite des Blechpaketes in der Nähe des Luftspaltes ein Eisenkörper vorgesehen, von dem ein Teil des Ständerstreuflusses erfaßt wird.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Größe der Axialkraft des Bremsmotors beim Anlauf mit einfachen Mitteln wesentlich zu steigern.
Diese Aufgabe ist bei einem Bremsmotor der eingangs genannten Art erfindungsgemäß durch die · Lehre gemäß Kennzeichen des Hauptanspruchs gelöst
Ein Verschiebeankermotor mit einem Käfigläufer mit zwei stirnseitigen Kurzschlußringen und einem Kurzschluß-Zwischenring ist an sich bekannt (US-PS 28 69 008); durch den Zwischenring soll eine Schwächung der Axialkraft in gewissen Bereichen im Sinne eines weichen Einfederns des axial verschiebbaren Läufers in eine bestimmte axiale Stellung erreicht werden. Dazu wird insbesondere vorgeschlagen, für den Zwischenring ein Material erhöhten spezifischen elektrischen Widerstandes vorzusehen und den Hubbereich des Läufers derart zu wählen, daß sich der Zwischenring zur Erzielung des gewünschten Effektes im wesentlichen außerhalb der axialen Begrenzung des Ständerblechpaketes befindet.
Ein Verschiebeankermotor mit einem Kurzschlußring im Zuge des Blechpaketes ist auch aus der US-PS 35 67 98G bekannt. Bei diesem nicht als Bremsmotor vorgesehenen Antrieb wird beim Schichten des Läuferblechpaketes der eine von üblicherweise an beiden Stirnseiten anzuordnenden Kurzschlußringen um ein kurzes axiales Stück innerhalb des Blechpakeies verlegt; dadurch soll der bei erregtem Ständer und Läufer gegen einen Federdruck in die Ständerbohrung hineingezogene rotierende Läufer in der Reversierphase nach der Umkehrung der Ständererregung auf Grund einer konstanten magnetomotorischen Kraft in seiner axialen Deckungsstellung zum Ständer gesichert werden.
Durch die US-PS 32 33 135 ist ein ähnlich aufgebauter Verschiebeankermotor mit zwei Kurzschlußringeii bekannt, von denen der eine wie üblich ein stirnseitiger Endring und der andere ein Zwischenring innerhalb des Läuferblechpaketes ist. Auch dieser Motor erfüllt nicht die Funktion eines Bremsmotors.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist der elektrische Gesamtwiderstand des Kurzschluß-Zwischenringes und des Kurzschluß-Endringes des heraustretenden Endes des Käfigläufers gleich dem vorgesehenen Kurzschlußringwiderstand bei nicht vorhandenem zusätzlichen Kurzschluß-Zwischenring.
Zweckmäßigerweise ist die Gesamtlänge des Läuferblechpaketes mit Kurzschluß-Zwischenring nicht größer als die Länge des Ständerblechpaketes.
Die erfindungsgemäße Anordnung mit Kurzschluß-Zwischenring läßt sich in besonders einfacher Weise dadurch herstellen, daß vor dem Gießen der Läuferstäbe und der Kurzschlußringe zwischen die dem Kurzschluß-Zwischenring benachbarten Bleche des Läuferblechpaketes ein Distanzstück zwischengelegt wird, das nach dem Gießen zwischen seinem äußeren Umfang und dem des Gesamtläufers das gewünschte radiale Maß und zwischen den beiderseits benachbarten Läuferblechen das gewünschte axiale Maß des Kurzschluß-Zwischenringes festlegt.
Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen werden im folgenden an Hand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung näher erläutert.
Die Zeichnung zeigt in schematischer Darstellung den Schnitt durch einen Käfigläufer mit einem auf einer
μ Motorwelle 6 befestigten Läuferblechpaket 1 in einer Verschiebestellung, in der bei nicht erregter Motorwicklung der Läufer durch die axiale Federkraft nach links verschoben und das eine (linke) Ende 5 des Läuferblech-
paketes 1 gegenüber der zugehörigen Stirnseite des Ständerblechpaketes 7 nach außen versetzt ist. Bei erregter Motorwicklung wird der Läurer nach rechts bewegt, um möglichst eine Deckungsgleichheit zwischen Ständer- und Läuferblechpaket zu erreichen; der Läufer lüftet dabei eine hier nicht näher dargestellte Bremsscheibe von einem Gegenbremsbelag.
An den stirnseitigen Enden des Läuferblechpaketes 1 sind an sich bekannte Kurzschlußendringe 3, 4 angebracht, die die in geraden oder schrägen Nuten verlaufenden, gleichzeitig mit den Kurzschlußendringen 3, 4 gegossenen Leiter 8 des Käfigläufers stirnseitig verbinden. Weiterhin ist in der Nähe des bei einer axialen Verschiebung des Käfigläufers gegenüber der linken Stirnseite des Ständerblechpaketes 7 nach außen versetzten einen Endes 5 des Läuferblechpaketes 1 ein Kurzschluß-Zwischenring 2 vorgesehen. Die Querschnitte vom linken Kurzschlußendring 3 und von Kurzschiuß-Zwischenring 2 sind in vorteilhafter Weise derart dimensioniert, daß der elektrische Gesamtwiderstand gleich dem Ringwiderstand des verbleibenden rechten Kurzschlußendringes 4 bzw. gleich dem vorzusehenden elektrischen Widerstand des linken stirnseitigen Kurzschlußendringes 3 bei nicht vorhandenem Zwischenring 2 ist. Das Verhältnis der Querschnitte des linken Kurzschlußendringes 3 und des Zwischenringes 2 kann beliebig gewählt werden, je nachdem welche Luftspaltinduktion beim Anlauf des Motors über dem kurzen Läuferblechpaketabschnitt der axialen Länge a zwischen linkem stirnseitigen Kurzschlußendring 3 und Zwischenring 2 gegenüber der über dem restlichen Läuferblechpaketabschnitt gewünscht wird. Über den Zwischenring 2 schließt sich ein Teil der in den Leiterstäben 8 fließenden Läuferströme, so daß über dem kurzen Läuferblechpaketabschnitt der Länge a die dämpfende Wirkung der Läuferströme auf das Luftspaltfeld geschwächt wird.
Die axiale Länge a des kleinen Läuferblechpaketabschnittes sollte im wesentlichen gleich oder etwas größer (maximal bis zur dreifachen Luftspaltbreite 3ό) im Vergleich zum maximalen betriebsmäßigen axiaien Hub des verschiebbaren Läufers bzw. der Bremsscheibe sein. Der Kurzschluß-Zwischenring 2 ist gleichzeitig mit den übrigen Leiterstäben 8 und den Kurzschlußendringen 3, 4 des Käfigläufers im Spritzgußverfahren hergestellt Dazu wird zweckmäßigerweise vor dem Spritzgießen beim Schichten des Läuferblechpaketes ein Distanzstück 9 zwischengelegt, derart, daß nach dem Spritzgießen zwischen dem äußeren Umfang des Distanzstückes 9 und dem des Gesamtläufers das gewünschte radiale Maß und zwischen den dem Distanzstück 9 beiderseits benachbarten Läuferblechen das gewünschte axiale Maß und damit der gewünschte Widerstand des Kurzschluß-Zwischenringes 2 erreicht wird.
Die axiale Gesamtlänge des Läuferblechpaketes mit Zwischenring soil die axiale Gesamtlänge b des Ständerblechpaketes nicht überschreiten. Bei anliegender Bremse, d. h. bei nach links verschobenem Läufer, befindet sich die innere (rechte) Kante des kleinen Läuferblechpaketabschnittes der Länge a unterhalb der stirnseitigen Begrenzung des linken Ständerblechpaketendes und bei entgegen einer axialen Federkraft gelüfteten Bremse, d. h. bei nach rechts verschobenem Läufer, die äußere (linke) Kante des kleinen Läuferblechpaketabschnittes der Länge a noch etwas außerhalb des linken Ständerblechpaketendes angeordnet sein, derart, daß auf den Läufer eine elektromagnetische Axialkraft einwirkt, die der genannten Federkraft das Gleichgewicht hält.
Es hat sich gezeigt, daß mit einem derart aufgebauten kleinen Bremsmotor mit Kurzschluß-Zwischenring 2 etwa die doppelte Axialkraft gegenüber einem sonst gleichen, jedoch ohne Kurzschluß-Zwischenring 2 aufgebauten Bremsmotor erzielbar ist.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:
1. Anordnung zur Erhöhung der Axialkraft während des Motoranlaufs bei einem Verschiebeanker-Bremsmotor mit Käfigläufer, dessen Läuferstäbe durch Kurzschlußringe im Bereich der axialen Enden des Käfigläufers jeweils untereinander verbunden sind und dessen Läuferblechpaket im unerregten Zustand von Ständer und Läufer mit seinem einen Ende außerhalb der Begrenzung der zugehörigen Stirnseite des Ständerblechpaketes heraustritt, dadurch gekennzeichnet, daß ein zusätzlicher Kurzschluß-Zwischenring (2) im Zuge des Läuferblechpaketes (1) Ίη einem im wesentlichen dem maximalen betriebsmäßigen axialen Hub des verschiebbaren Läufers entsprechenden Abstand zum Kurzschluß-Endring (3) des heraustretenden Endes (5) angeordnet ist, der mit derselben spezifischen elektrischen Leitfähigkeit gleichzeitig mit den Kurzschluß-Endringen (3, 4) und den Läuferstäben (8) spritzgegossen ist, und daß in elektrisch unerregtem Zustand von Ständer und Läufer die Ausgangsstellung des Käfigläufers derart gewählt ist, daß sich der Kurzschluß-Zwischenring (2) in axialer Richtung innerhalb der zugehörigen Stirnseite des Ständerblechpaketes (7) befindet.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Gesamtwiderstand des Kurzschluß-Zwischenringes (2) und des Kurzschluß-Endringes (3) des heraustretenden Endes (5) des Käfigläufers gleich dem vorgesehenen Kurzschlußringwiderstand bei nicht vorhandenem zusätzlichen Kurzschluß-Zwischenring (2) ist.
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamtlänge (c) des Läuferblechpaketes (1) mit Kurzschluß-Zwischenring (2) nicht größer ist als die Länge (b) des Ständerblechpaketes (7).
4. Verfahren zur Herstellung einer Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Gießen der Läuferstäbe und der Kurzschlußringe zwischen die dem Kurzschluß-Zwischenring (2) benachbarten Bleche des Läuferblechpaketes (1) ein Distanzstück (9) zwischengelegt wird, das nach dem Gießen zwischen seinem äußeren Umfang und dem des Gesamtläufers das gewünschte radiale Maß und zwischen den beiderseits benachbarten Läuferblechen das gewünschte axiale Maß des Kurzschluß-Zwischenringes (2) festlegt.
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